CN216159694U - 带储液的集成换热装置及换热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及换热设备技术领域，具体公开一种带储液的集成换热装置及换热系统。本实用新型的带储液的集成换热装置包括换热连接的第一腔体和第二腔体，第一腔体包围第二腔体的外侧，第一腔体内设置有换热管，换热管与第一腔体之间用于容纳流动的第一换热介质，第一腔体开设有第一输入口和第一输出口，第二腔体开设有第二输入口和第二输出口，换热后的第一换热介质能够通过第一输出口和第二输入口的管路连接进入并储存在第二腔体中。本实用新型的带储液的集成换热装置通过第二腔体内储存的第一换热介质来对第一腔体内的第一换热介质进行保温，因此保温效果好，占用空间少，能够提高压缩机的运行效率，也减少额外的保温装置设计，从而减少成本。

Description

带储液的集成换热装置及换热系统

技术领域

本申请涉及换热设备技术领域，尤其涉及一种带储液的集成换热装置及换热系统。

背景技术

传统的套管换热器将换热介质存于外筒与铜管间的换热腔，令换热介质在换热腔中流动并向铜管通入流动的水，可以驱使换热介质与铜管内的水进行换热。换热后的水可以直接输出以供使用，此时再将换热后的换热介质输出到储液罐中，可以对换热介质进行保温处理，然后再次输入到换热腔中。

然而，储液罐暴露于空气中且能够与空气进行换热，降低了储液罐的保温效果，从而影响了压缩机的运行效率，且储液罐体积庞大，占用了系统的设计空间，增加了设计成本。

实用新型内容

本实用新型实施例的一个目的在于：提供一种带储液的集成换热装置，其能够解决现有技术中换热介质保温效果差的问题。

本实用新型实施例的另一个目的在于：提供一种换热系统，其能够解决现有技术中压缩机运行效率低，储液罐占用空间多，系统设计成本高的问题。

为达上述目的，本申请采用以下技术方案：

一方面，提供一种带储液的集成换热装置，包括换热连接的第一腔体和第二腔体，所述第一腔体包围所述第二腔体的外侧，所述第一腔体内设置有换热管，所述换热管与所述第一腔体之间用于容纳流动的第一换热介质，所述换热管用于将其内部流动的水与所述第一换热介质进行热交换，所述第一腔体开设有第一输入口和第一输出口，所述第二腔体开设有第二输入口和第二输出口，换热后的所述第一换热介质能够通过所述第一输出口和所述第二输入口的管路连接进入并储存在所述第二腔体中。

作为带储液的集成换热装置的一种优选方案，所述第二输入口设置有输入管，所述第二输出口设置有输出管，所述输入管和所述输出管的端部分别延伸至所述第二腔体的底部。

作为带储液的集成换热装置的一种优选方案，所述输入管靠近所述第二腔体底部的端部设置有第一斜口，所述输出管靠近所述第二腔体底部的端部设置有第二斜口，所述第一斜口和所述第二斜口的倾斜方向不同。

作为带储液的集成换热装置的一种优选方案，包括相互套设的第一筒体和第二筒体，所述第一筒体与所述第二筒体之间形成所述第一腔体，所述第二筒体内部形成所述第二腔体，所述第一筒体及所述第二筒体的端部设置有盖板，所述第一输入口和所述第一输出口设置在所述第一筒体的筒壁，所述第二输入口和所述第二输出口开设在所述第二筒体的盖板上。

作为带储液的集成换热装置的一种优选方案，所述换热管的数量为至少一个，所述换热管围绕所述第二腔体的腔壁盘绕设置。

作为带储液的集成换热装置的一种优选方案，所述第一腔体的外腔壁开设有进液口和出液口，所述换热管的两端分别连通所述进液口和所述出液口，所述进液口低于所述出液口。

作为带储液的集成换热装置的一种优选方案，第一腔体的第一输入口高于第一输出口。

另一方面，提供一种换热系统，包括环形连通的第一节流装置、第一换热器、第一压缩机及所述带储液的集成换热装置，所述带储液的集成换热装置的第二腔体连通所述第一节流装置，所述第一压缩机连通所述带储液的集成换热装置的第一腔体，以向所述带储液的集成换热装置循环输出第一换热介质；所述第一输出口和所述第二输入口之间设置有第二换热器，所述第二换热器与第二压缩机、第三换热器和第二节流装置环形连通，所述第二压缩机用于驱使第二换热介质与所述第二换热器中的第一换热介质进行热交换。

作为换热系统的一种优选方案，所述带储液的集成换热装置的换热管与所述第三换热器换热连接。

作为换热系统的一种优选方案，所述第二换热器为板式换热器，所述第一换热器和所述第三换热器为翅片式换热器。

本申请的有益效果为：

通过在第一腔体内设置换热管，第一换热介质可以在第一腔体和换热管之间流动，使得换热管内流动的水可以与第一换热介质进行热交换，将第一换热介质的热量或冷量传递至换热管中的水。在第一腔体开设有第一输入口和第一输出口，并在第二腔体开设有第二输入口和第二输出口，使得第一腔体中换热后的第一换热介质能够通过第一输出口和第二输入口的管路连接进入并储存在第二腔体中，第二腔体起到储液和缓冲的效果，节约占用空间。

另外，即使第一换热介质与水进行了换热，但是换热后的第一换热介质的温度与室温仍有较大差异，反而与换热前的第一换热介质的温度差异较小，由于第一腔体和第二腔体换热连接，使得第一腔体中的第一换热介质和第二腔体中的第一换热介质可以热交换，可以通过换热后的第一换热介质与换热前的第一换热介质互相保温，防止第一换热介质的热量或冷量大量散失到空气中。而且第一腔体包围第二腔体的外侧，可以通过将换热前的第一换热介质包裹换热后的第一换热介质，进一步减少换热后的第一换热介质的热量散失或冷量散失。当本实用新型实施例的带储液的集成换热装置作为热泵装置中的冷凝器或者蒸发器时，对第一换热介质进行保温，可以提高压缩机的运行效率，也减少额外的保温装置设计，从而减少系统空间占用和降低设计成本。

附图说明

下面根据附图和实施例对本申请作进一步详细说明。

图1为本申请一实施例提供的带储液的集成换热装置的侧视结构剖面图。

图2为本申请一实施例提供的带储液的集成换热装置的正视结构示意图。

图3为本申请一实施例提供的换热系统的结构示意图。

图4为本申请另一实施例提供的换热系统的结构示意图。

图5为本申请又一实施例提供的换热系统的结构示意图。

图中：

1、带储液的集成换热装置；11、第一腔体；111、换热管；1111、进液口；1112、出液口；112、第一输入口；113、第一输出口；114、保温层；115、第一筒体；116、底座；1161、支撑脚；

12、第二腔体；121、第二输入口；1211、输入管；1212、第一斜口；122、第二输出口；1221、输出管；1222、第二斜口；123、第二筒体；13、盖板；

2、第一节流装置；3、第一换热器；4、第一压缩机；5、第二换热器；6、第二压缩机；7、第三换热器；8、第二节流装置。

具体实施方式

为使本申请解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面对本申请实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”“连接”、“固定”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，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，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。而且，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。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1和图2所示，本实施例提供一种带储液的集成换热装置1，包括换热连接且间隔设置的第一腔体11和第二腔体12，第一腔体11内设置有换热管111，换热管111与第一腔体11之间设置有流动的第一换热介质，换热管111用于将其内部流动的水与第一换热介质进行热交换，第一腔体11开设有第一输入口112和第一输出口113，第二腔体12开设有第二输入口121和第二输出口122，换热后的第一换热介质能够通过第一输出口113和第二输入口121的管路连接进入并储存在第二腔体12中。

通过在第一腔体11内设置换热管111，第一换热介质可以在第一腔体11和换热管111之间流动，使得换热管111内流动的水可以与第一换热介质进行热交换，将第一换热介质的热量或冷量传递至换热管111中的水。在第一腔体11开设有第一输入口112和第一输出口113，并在第二腔体12开设有第二输入口121和第二输出口122，使得第一腔体11中换热后的第一换热介质能够通过第一输出口113和第二输入口121的管路连接进入并储存在第二腔体12中，第二腔体12起到储液和缓冲的效果，节约占用空间。

另外，即使第一换热介质与水进行了换热，但是换热后的第一换热介质的温度与室温仍有较大差异，反而与换热前的第一换热介质的温度差异较小，由于第一腔体11和第二腔体12换热连接，使得第一腔体11中的第一换热介质和第二腔体12中的第一换热介质可以热交换，可以通过换热后的第一换热介质与换热前的第一换热介质互相保温，防止第一换热介质的热量或冷量大量散失到空气中。而且第一腔体11包围第二腔体12的外侧，可以通过将换热前的第一换热介质包裹换热后的第一换热介质，进一步减少换热后的第一换热介质的热量散失或冷量散失。当本实用新型实施例的带储液的集成换热装置1作为热泵装置中的冷凝器或者蒸发器时，对第一换热介质进行保温，可以提高压缩机的运行效率，也减少额外的保温装置设计，从而减少系统空间占用和降低设计成本。

在一个实施例中，参考图1，第二输入口121设置有输入管1211，第二输出口122设置有输出管1221，输入管1211和输出管1221的端部分别延伸至第二腔体12的底部，可以从第二腔体12的底部释放或引出换热后的第一换热介质，同时可以减少第一换热介质在第二腔体12中的翻涌，从而减少换热后的第一换热介质的热量或冷量散失。

进一步地，参考图1，输入管1211靠近第二腔体12底部的端部设置有第一斜口1212，输出管1221靠近第二腔体12底部的端部设置有第二斜口1222，可以通过第一斜口1212和第二斜口1222来增大换热后的第一换热介质的释放量或引出量。令第一斜口1212和第二斜口1222的倾斜方向不同，还可以进一步平衡第一换热介质在被释放或被引出时的液压流速，保证第一换热介质的释放量或引出量。

再一个具体的实施例中，输入管1211和输出管1221可以由铜管制成，以提供更好的传热效果。

优选地，参考图1，本实用新型实施例的带储液的集成换热装置1包括相互套设的第一筒体115和第二筒体123，第一筒体115与第二筒体123之间形成第一腔体11，第二筒体123内部形成第二腔体12。在第一筒体115及第二筒体123的端部设置有盖板13，将第一输入口112和第一输出口113设置在第一筒体115的筒壁，可以通过第一输入口112和第一输出口113来输入和输出第一换热介质。同样地，将第二输入口121和第二输出口122开设在第二筒体123的盖板13上，有利于换热后的第一换热介质储存在第二腔体12中。

更优选地，继续参考图1，第一筒体115和第二筒体123的底部固定设置有底座116，底座116设置有支撑脚1161，由支撑脚1161来增大底座116相对地面的稳定性，以增加第一筒体115和第二筒体123的稳定性。

特别地，参考图1和图2，换热管111的数量为至少一个，可以设置不同数量的换热管111来输出不同管路数量的水。将换热管111围绕第二腔体12的腔壁盘绕设置，可以提高换热管111与第一换热介质的换热面积和换热时长，以达到更好的换热效果。

可选地，参考图2，第一腔体11的外腔壁开设有进液口1111和出液口1112，将换热管111的两端分别与进液口1111和出液口1112连通，可以直接从第一腔体11外侧向换热管111输入和输出水。而令进液口1111低于出液口1112，利用重力的作用，能够保持换热管111内无空气混入，使水能够填满换热管111，提高水与第一换热介质的换热效果。

优选地，参考图2，第一腔体11的第一输入口112高于第一输出口113，使得换热管111中水的流动方向与第一腔体11中第一换热介质的流动方向相交或相反，增加水与第一换热介质的相对接触时长，也能够增加水和第一换热介质的换热效果。

在另一个实施例中，参考图1，第一腔体11外侧包裹设置有保温层114，保温层114可以减少第一腔体11中的第一换热介质与空气的热交换，可以减少换热前的第一换热介质的热量散失或冷量散失。而且保温层114包裹第一腔体11，第二腔体12又包围第一腔体11的外围，起到双重保温的效果。

如图3和图4所示，本实用新型实施例还提供一种换热系统，包括环形连通的第一节流装置2、第一换热器3、第一压缩机4及上述任一项实施例的带储液的集成换热装置1，第二腔体12连通第一节流装置2，第一压缩机4连通第一腔体11，以向带储液的集成换热装置1循环输出第一换热介质。本实施例中的带储液的集成换热装置1可以与上述实施例的带储液的集成换热装置1拥有同样的结构及达到同样的效果，本实施例不再赘述。

当第一压缩机4的输出端连接带储液的集成换热装置1的第一输入口112时(如图3所示)，第一换热器3为蒸发器，第一压缩机4将蒸发器中吸收热量的第一换热介质压缩成高温高压的第一换热介质，然后将高温高压的第一换热介质输入到第一腔体11中，从而将换热管111中的水加热。反之，当第一压缩机4的输出端连接第一换热器3时(如图4所示)，第一换热器3为冷凝器，冷凝器将第一压缩机4输出高温高压液态第一换热介质散热，形成低温高压的液态第一换热介质，再通过节流装置节流成低温低压的第一换热介质，可以将换热管111中的水冷却。

特别地，参考图5，第一输出口113和第二输入口121之间设置有第二换热器5，第二换热器5与第二压缩机6、第三换热器7和第二节流装置8环形连通，第二压缩机6用于驱使第二换热介质与第二换热器5中的第一换热介质进行热交换。当第二压缩机6的输出端连接第三换热器7且第一压缩机4的输出端连接带储液的集成换热装置1时，第二换热器5将第一换热介质的热量传递至第二换热介质中，由第二压缩机6输出高温高压状态的第二换热介质到第三换热器7中，第三换热器7可以与换热管111中的水同一管路，也可以是其他的水管，可以对换热后的第一换热介质做过冷换热和余热回收利用。

反之，当第二压缩机6的输出端连接第二换热器5且第一压缩机4的输出端连接第一换热器3时(图中未示出)，可以通过第二换热器5将第一换热介质的冷量传递至第二换热器5中，进而通过第三换热器7来对其他管路进行降温冷却，可以起到余冷回收利用的效果。

可选地，第二换热器5为板式换热器，板式换热器具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿命长等特点，便于液体和液体之间的热交换。第一换热器3和第三换热器7为翅片式换热器，翅片式换热器则是气体与液体热交换器中使用最为广泛的一种换热设备，通过在基管上加装翅片来达到强化传热的目的，可以加快第一换热介质和第二换热介质与空气的换热效率。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“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。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本申请的技术原理。这些描述只是为了解释本申请的原理，而不能以任何方式解释为对本申请保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本申请的其它具体实施方式，这些方式都将落入本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带储液的集成换热装置(1)，其特征在于，包括换热连接的第一腔体(11)和第二腔体(12)，所述第一腔体(11)包围所述第二腔体(12)的外侧，所述第一腔体(11)内设置有换热管(111)，所述换热管(111)与所述第一腔体(11)之间用于容纳流动的第一换热介质，所述换热管(111)用于将其内部流动的水与所述第一换热介质进行热交换，所述第一腔体(11)开设有第一输入口(112)和第一输出口(113)，所述第二腔体(12)开设有第二输入口(121)和第二输出口(122)，换热后的所述第一换热介质能够通过所述第一输出口(113)和所述第二输入口(121)的管路连接进入并储存在所述第二腔体(12)中。

2.根据权利要求1所述的带储液的集成换热装置(1)，其特征在于，所述第二输入口(121)设置有输入管(1211)，所述第二输出口(122)设置有输出管(1221)，所述输入管(1211)和所述输出管(1221)的端部分别延伸至所述第二腔体(12)的底部。

3.根据权利要求2所述的带储液的集成换热装置(1)，其特征在于，所述输入管(1211)靠近所述第二腔体(12)底部的端部设置有第一斜口(1212)，所述输出管(1221)靠近所述第二腔体(12)底部的端部设置有第二斜口(1222)，所述第一斜口(1212)和所述第二斜口(1222)的倾斜方向不同。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的带储液的集成换热装置(1)，其特征在于，包括相互套设的第一筒体(115)和第二筒体(123)，所述第一筒体(115)与所述第二筒体(123)之间形成所述第一腔体(11)，所述第二筒体(123)内部形成所述第二腔体(12)，所述第一筒体(115)及所述第二筒体(123)的端部设置有盖板(13)，所述第一输入口(112)和所述第一输出口(113)设置在所述第一筒体(115)的筒壁，所述第二输入口(121)和所述第二输出口(122)开设在所述第二筒体(123)的盖板(13)上。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的带储液的集成换热装置(1)，其特征在于，所述换热管(111)的数量为至少一个，所述换热管(111)围绕所述第二腔体(12)的腔壁盘绕设置。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的带储液的集成换热装置(1)，其特征在于，所述第一腔体(11)的外腔壁开设有进液口(1111)和出液口(1112)，所述换热管(111)的两端分别连通所述进液口(1111)和所述出液口(1112)，所述进液口(1111)低于所述出液口(1112)。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的带储液的集成换热装置(1)，其特征在于，第一腔体(11)的第一输入口(112)高于第一输出口(113)。

8.一种换热系统，其特征在于，包括环形连通的第一节流装置(2)、第一换热器(3)、第一压缩机(4)及权利要求1至7中任一项所述的带储液的集成换热装置(1)，所述带储液的集成换热装置(1)的第二腔体(12)连通所述第一节流装置(2)，所述第一压缩机(4)连通所述带储液的集成换热装置(1)的第一腔体(11)，以向所述带储液的集成换热装置(1)循环输出第一换热介质；所述第一输出口(113)和所述第二输入口(121)之间设置有第二换热器(5)，所述第二换热器(5)与第二压缩机(6)、第三换热器(7)和第二节流装置(8)环形连通，所述第二压缩机(6)用于驱使第二换热介质与所述第二换热器(5)中的第一换热介质进行热交换。

9.根据权利要求8所述的换热系统，其特征在于，所述带储液的集成换热装置(1)的换热管(111)与所述第三换热器(7)换热连接。

10.根据权利要求8至9中任一项所述的换热系统，其特征在于，所述第二换热器(5)为板式换热器，所述第一换热器(3)和所述第三换热器(7)为翅片式换热器。

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