CN218296215U - 换热器及空调器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及空气调节技术领域，公开一种换热器，包括多个冷媒管、第一分流装置、第二分流装置、第三分流装置和第四分流装置，其中，多个冷媒管，形成第一换热通路、第二换热通路、第三换热通路、第四换热通路、第五换热通路和第六换热通路；冷媒从第一分流装置进入换热器，分为四路，第一路和第二路经过第一换热通路和第二换热通路汇于第二分流装置中，第三路和第四路经第三换热通路和第四换热通路汇于第三分流装置中，第五换热通路连通第二分流装置作为过冷段，第六换热通路连通第三分流装置作为过冷段，流经第五换热通路和第六换热通路的冷媒汇于第四分流装置中。本申请还公开一种空调器。

Description

换热器及空调器

技术领域

本申请涉及空气调节技术领域，例如涉及一种换热器及空调器。

背景技术

空调器进行制冷或制热时需要跟空调器所在环境进行大量热量交换，换热器的换热效率一定程度上决定了空调器的制冷制热效率。

相关技术中公开了一种空调室外机冷凝器，包括三排冷凝器部件，进气管组件，弯头，三通组件，出气管组件和总出口管，其中进气管组件位于冷凝器背风侧，出气管组件位于冷凝器迎风侧，冷凝器包括若干流程支路，每一流程支路由顺序相邻的两个分支进路、若干U型内螺纹铜管、弯头、三通组件、一个分支出路连接组成，分支进路的数目为偶数，分支出路的数目为分支进路的1/2，流程支路的最下方为冷凝器的过冷段。

在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：

换热器中形成多路并联的换热支路，冷媒流经多个换热支路进入冷凝器的过冷段，冷媒进入过冷段时流通截面积减小，冷媒的流动阻力较大，会影响冷媒的流速从而影响换热器的换热效率。

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及空调器，以解决如何进一步提高换热器换热效率的问题。

在一些实施例中，所述换热器包括多个冷媒管、第一分流装置、第二分流装置、第三分流装置和第四分流装置，其中，多个冷媒管，形成第一换热通路、第二换热通路、第三换热通路、第四换热通路、第五换热通路和第六换热通路；第一分流装置，连通第一换热通路的第一端、第二换热通路的第一端、第三换热通路的第一端和第四换热通路的第一端，所述第一分流装置开设有第一冷媒进出口；第二分流装置，连通第一换热通路的第二端、第二换热通路的第二端和第五换热通路的第一端，所述第二分流装置开设有第二冷媒进出口；第三分流装置，连通第三换热通路的第二端、第四换热通路的第二端和第六换热通路的第一端，所述第三分流装置开设有第三冷媒进出口；第四分流装置，连通所述第二冷媒进出口和所述第三冷媒进出口；所述第四分流装置开设有第四冷媒进出口。

在一些实施例中，所述多个冷媒管分为三排，沿空气流动方向依次为前排冷媒管、中排冷媒管和后排冷媒管；其中，所述第一分流装置连接于所述后排冷媒管。

在一些实施例中，所述第四分流装置连接于所述前排冷媒管。

在一些实施例中，所述第一冷媒分配装置和第四冷媒分配装置位于所述多个冷媒管的同一端。

在一些实施例中，所述前排冷媒管中的冷媒管和所述中排冷媒管中的冷媒管相错开；和/或，所述后排冷媒管中的冷媒管和所述中排冷媒管中的冷媒管相错开。

在一些实施例中，所述多个冷媒管横向设置，所述第五换热通路低于所述第一换热通路和所述第二换热通路。

在一些实施例中，所述第一换热通路、所述第二换热通路和所述第五换热通路包含相同数量的冷媒管。

在一些实施例中，所述多个冷媒管横向设置，所述第六换热通路低于所述第三换热通路和所述第四换热通路。

在一些实施例中，所述第三换热通路、所述第四换热通路和所述第五换热通路包含相同数量的冷媒管。

在一些实施例中，所述空调器包括上述的冷凝器和通过冷媒管依次连接的节流装置、蒸发器和压缩机，所述第一冷媒进出口连接于所述压缩机的排气，所述第四冷媒进出口连接于节流装置，以形成冷媒循环回路。

本公开实施例提供的换热器及空调器，可以实现以下技术效果：

冷媒经过并联第一换热通路、第二换热通路、第三换热通路和第四换热通路，可以缩短冷媒在换热器内的行程降低换热器内部的流动阻力，从而提高冷媒的流速；流经第一换热通路和第二换热通路的冷媒进入第五换热通路，第五换热通路作为过冷段，可以使冷媒获得一定的过冷度；流经第三换热通路和第四换热通路的冷媒进入第六换热通路，第六换热通路作为过冷段，可以使冷媒获得制冷所需的过冷度，这样可以调高制冷系统的能效；第五换热通路和第六换热通路作为并联连接的两段过冷管路，可以提高冷媒流通截面，从而降低冷媒进入过冷段时的节流阻力，进一步降低管道沿程阻力，提高冷媒的流速，了提高制冷系统的制冷效率。

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。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：

图1是本公开实施例提供的一个换热器的结构示意图；

图2是本公开实施例提供的另一个换热器的结构示意图；

图3是本公开实施例提供的另一个换热器的结构示意图；

图4是本公开实施例提供的一个空调器的结构示意图。

附图标记：

11：第一换热通路；12：第二换热通路；13：第三换热通路；14：第四换热通路；15：第五换热通路；16：第六换热通路；21：第一分流装置；211：第一冷媒进出口；22：第二分流装置；23：第三分流装置；24：第四分流装置；241：第四冷媒进出口；31：压缩机；32：冷凝器；33：节流装置；34：蒸发器；41：前排冷媒管；42：中排冷媒管；43：后排冷媒管。

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。在其他情况下，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。

空调器设置有冷凝器为高温冷媒进行降温，使高温冷媒冷凝为液态并获得一定的过冷度。过冷度是冷凝器冷凝压力对应的饱和液体温度和冷凝器出口液体实际温度的差值。冷凝器的压降相较于蒸发器而言比较小，一般将排气压力近似看做冷凝压力。制冷系统循环时，通过冷凝器末段的过冷段，冷媒可以获得一定的过冷度。

如果没有过冷度，液态冷媒在液管内由于压力降低会出现闪发现象。液态冷媒吸收周围热量，周围的液体随之降温，达到饱和温度。两相冷媒边前进边闪发边饱和，直到进入蒸发器。最终到达蒸发器的两相冷媒的干度会比设计的干度大很多，液态冷媒的占比减小，无法满足蒸发器的蒸发量，会影响空调器的制冷效果。

冷凝器的多个冷媒管串联连接时，冷媒在冷媒管内的行程较长，冷凝器进口处和出口处的温差较差。从冷凝器来看，流经冷凝器的冷媒在冷凝器内被充分冷却。但是冷凝器靠近出口位置的冷媒与外界环境的温差减小，其换热效果会变差。冷媒在冷媒管内的压力损失较大，冷媒在冷媒管内的质量流量降低。从制冷系统的角度来看，整体的制冷效率会降低。

为了降低冷媒在冷凝器内部的压损，有的换热器将冷媒管设置为多个冷媒管并联的形式，并在冷凝器的末端设置过冷段。这样可以通过降低冷凝器的压损提高冷媒在冷凝器内的质量流量，从而提高制冷效率。

冷媒经多个并联连接的冷媒管后汇流为一路进入过冷段，在进入过冷段时，冷媒的流通面积会减小。冷媒在节流作用下流速降低，换热器的压降较为明显。这样会增加冷媒在冷凝器流动阻力，导致冷凝器的质量流量降低，换热器的换热效率有待进一步提高。

结合图1-4所示，本公开实施例提供一种换热器，包括多个冷媒管、第一分流装置21、第二分流装置22、第三分流装置23和第四分流装置24，其中，多个冷媒管，形成第一换热通路11、第二换热通路12、第三换热通路13、第四换热通路14、第五换热通路15和第六换热通路16；第一分流装置21，连通第一换热通路11的第一端、第二换热通路12的第一端、第三换热通路13的第一端和第四换热通路14的第一端，第一分流装置21开设有第一冷媒进出口211；第二分流装置22，连通第一换热通路11的第二端、第二换热通路12的第二端和第五换热通路15的第一端，第二分流装置22开设有第二冷媒进出口；第三分流装置23，连通第三换热通路13的第二端、第四换热通路14的第二端和第六换热通路16的第一端，第三分流装置23开设有第三冷媒进出口；第四分流装置24，连通第二冷媒进出口和第三冷媒进出口；第四分流装置24开设有第四冷媒进出口241。

在本公开实施例中，多个冷媒管形成第一换热通路11、第二换热通路 12、第三换热通路13、第四换热通路14、第五换热通路15和第六换热通路16。多个换热通路中的每个换热通路均包括一支或多支冷媒管。当冷媒管包括多支冷媒管时，多支冷媒管串联连接或并联连接。每个换热通路的两端为冷媒的进入口和流出口。

冷媒从换热通路的第一端流动至第二端或从第二端流动至第一端从而通过冷媒管的管壁与所在环境进行热量交换。

本公开实施例提供的换热器作为冷凝器使用时，冷媒从第一分流装置 21的第一冷媒进出口211进入换热器，然后分为四路。第一路从第一换热通路11的第一端流动至第一换热通路11的第二端，第二路从第二换热通路12的第一端流动至第二换热通路12的第二端，第三路从第三换热通路 13的第一端流动至第三换热通路13的第二端，第四路从第四换热通路14 的第一端流动至第四换热通路14的第二端。

流经第一换热通路11的第一路冷媒和流经第二换热通路12的第二路冷媒在第二分流装置22内汇合，然后从第五换热通路15的第一端流动至第五换热通路15的第二端。第五换热通路15作为过冷段，使流经第五换热通路15的冷媒获得一定的过冷度。

流经第三换热通路13的第三路冷媒和流经第四换热通路14的第四路冷媒在第三分流装置23内汇合，然后从第六换热通路16的第一端流动至第六换热通路16的第二端。第六换热通路16作为过冷段，使流经第六换热通路16的冷媒获得一定的过冷度。

流经第五换热通路15的冷媒和流经第六换热通路16的冷媒在第四分流装置24中汇合，然后经第四冷媒进出口241离开换热器。

使用本公开实施例提供的换热器，冷媒经过第一换热通路11、第二换热通路12、第三换热通路13和第四换热通路14，可以缩短冷媒在换热器内的行程降低换热器内部的流动阻力，从而提高冷媒的流速。流经第一换热通路11和第二换热通路12的冷媒进入第五换热通路15，第五换热通路15作为过冷段，可以使冷媒获得一定的过冷度；流经第三换热通路13和第四换热通路14的冷媒进入第六换热通路16，第六换热通路16作为过冷段，可以使冷媒获得制冷所需的过冷度，这样可以调高制冷系统的能效。第五换热通路15和第六换热通路16作为并联连接的两段过冷管路，可以提高冷媒流通截面，从而降低进入过冷段时对冷媒造成的影响，进一步降低管道沿程阻力，提高冷媒的流速，从而提高制冷系统的制冷效率。

可选地，多个冷媒管分为三排，沿空气流动方向依次为前排冷媒管、中排冷媒管和后排冷媒管；其中，第一分流装置21连接于后排冷媒管。

为了提高换热器的换热效率，很多制冷系统设置有风扇，通过风扇强制空气流动使换热器内部的冷媒与所在环境进行充分的热量交换。换热器对应于风扇设置，冷媒管为三排，可以提高空间利用率，进一步地提高换热器的换热效率。尤其是当换热器作为冷凝器安装于汽车时，安装空间有限，冷媒管为三排，可以提高制冷系统的冷媒充注量，从而提高制冷系统的制冷能力。

空气与换热器换热后温度被升高，后排冷媒管附近的空气的温度高于前排冷媒管附近的空气的温度。沿冷媒流动方向，冷媒与空气换热后温度降低。第一分流装置21连接于后排冷媒管，换热器中靠近第一分流装置21 的冷媒管温度较高。这样，较高温度的冷媒首先进入后排冷媒管，与较高温度的空气进行换热。前排冷媒管41和中排冷媒管42中的较低温度的冷媒与较低温度的空气进行换热。通过这样的设置形式，换热器的前排冷媒管41、中排冷媒管42和后排冷媒管43都能与流经冷媒管的空气有一定的温度差，提高了换热器的换热效率。

可选地，第四分流装置24连接于前排冷媒管。

流经第五换热通路15和第六换热通路16的冷媒在第一分流装置21中汇合，通过第四冷媒进出口241离开换热器。第四分流装置24附近的冷媒管中的温度比较低。第四分流装置24连接于前排冷媒管，可以使前排冷媒管中较低温度的冷媒与较低温度的空气进行热量交换。通过这样的设置形式，换热器的前排冷媒管41、中排冷媒管42都能与流经冷媒管的空气有一定的温度差，提高了换热器的换热效率。

可选地，第一冷媒分配装置和第四冷媒分配装置位于多个冷媒管的同一端。

多个冷媒管的第一端通过U形管连接，形成多个换热通路，每个换热通路均包括多个串联连接的冷媒管。多个冷媒管的第二端部分通过U行管连接，部分管口敞口以形成接口，以形成并联设置的多个换热通路。两端是以冷媒管轴向的距离最远的两个端点。冷媒从开设于第一冷媒分配装置的第一冷媒进出口211进入换热器，从开设于第四冷媒分配装置的第四冷媒进出口241离开换热器。换热器连接于制冷系统时，制冷系统内的其他工作部件需要通过配管连接于第一冷媒进出口211和第四冷媒进出口241。第一冷媒分配装置和第四冷媒分配装置位于多个冷媒管的同一侧，可以降低配管连接的难度，方便换热器的安装。

可选地，前排冷媒管41中的冷媒管和中排冷媒管42中的冷媒管相错开。

前排冷媒管41中的冷媒管和中排冷媒管42中的冷媒管相错开，从进风方向看，中排冷媒管42中的冷媒管位于前排冷媒管41相邻的冷媒管之间，这样流经前排冷媒管41的空气可以更好地与中排冷媒管42中的冷媒管接触。这样的设置形式有利于空气充分与前排冷媒管41与中排冷媒管42 相接触，从而提高换热器的换热效果。

可选地，后排冷媒管43中的冷媒管和中排冷媒管42中的冷媒管相错开。

后排冷媒管43中的冷媒管和中排冷媒管42中的冷媒管相错开，从进风方向看，后排冷媒管43中的冷媒管位于中排冷媒管42相邻的冷媒管之间，这样流经中排冷媒管42的空气可以更好地与后排冷媒管43中的冷媒管接触。这样的设置形式有利于空气充分与后排冷媒管43与中排冷媒管42 相接触，从而提高换热器的换热效果。

可选地，多个冷媒管横向设置，第五换热通路15低于第一换热通路11 和第二换热通路12。

冷媒管中的冷媒为气液两相冷媒，多个冷媒管横向设置，可以避免换热器内部形成气柱，有利于冷媒在换热器内有序流动，从而提高换热器的换热效率。第五换热通路15为第一换热通路11和第二换热通路12的过冷段。随着冷媒的流动，液相冷媒占比逐渐增多。第五换热通路15低于第一换热通路11和第二换热通路12，有利于冷媒在气液两相密度差的作用下分离，也即，第一换热通路11和第二换热通路12中的液态冷媒优先进入第五换热通路15，并在第五换热通路15中继续降温获得一定的过冷度；第一换热通路11和第二换热通路12中的气态冷媒会在第一换热通路11和第二换热通路12中继续放热从而冷凝为液态。通过这样的设置形式，可以使流经换热器的冷媒更好地冷凝为液态并获得过冷度，从而提高了制冷系统的制冷效率。

可选地，第一换热通路11、第二换热通路12和第五换热通路15包含相同数量的冷媒管。

第一换热通路11、第二换热通路12和第五换热通路15的长度由其自身包含的冷媒管的数量决定。第一换热通路11、第二换热通路12和第五换热通路15包含相同数量的冷媒管，冷媒在第一换热通路11和第二换热通路12的行程相等，有利于冷媒的分配，并能降低第一换热通路11和第二换热通路12之间的温度差。过冷段过长，会增加冷媒的流动的阻力，过冷段过段，则冷媒无法获得足够的过冷度。第五换热通路15和第一换热通路 11、第二换热通路12的长度相等，可以使冷媒在获得过冷度和降低沿程阻力之间找到平衡。这样的设置形式可以进一步提高制冷系统的制冷效率。

可选地，多个冷媒管横向设置，第六换热通路16低于第三换热通路13 和第四换热通路14。

冷媒管中的冷媒为气液两相冷媒，多个冷媒管横向设置，可以避免换热器内部形成气柱，有利于冷媒在换热器内有序流动，从而提高换热器的换热效率。第六换热通路16为第三换热通路13和第四换热通路14的过冷段。随着冷媒的流动，液相冷媒占比逐渐增多。第六换热通路16低于第二换热通路12和第四换热通路14，有利于冷媒在气液两相密度差的作用下分离，也即，第三换热通路13和第四换热通路14中的液态冷媒优先进入第六换热通路16，并在第六换热通路16中继续降温获得一定的过冷度；第三换热通路13和第四换热通路14中的气态冷媒会在第三换热通路13和第四换热通路14中继续放热从而冷凝为液态。通过这样的设置下形式，可以使流经换热器的冷媒更好地冷凝为液态并获得过冷度，从而提高了制冷系统的制冷效率。

可选地，第三换热通路13、第四换热通路14和第五换热通路15包含相同数量的冷媒管。

第三换热通路13、第四换热通路14和第六换热通路16的长度由其自身包含的冷媒管的数量决定。第三换热通路13、第四换热通路14和第六换热通路16包含相同数量的冷媒管，冷媒在第三换热通路13和第四换热通路14的行程相等，有利于冷媒的分配，并能降低第三换热通路13和第四换热通路14之间的温度差。过冷段过长，会增加冷媒的流动的阻力，过冷段过段，则冷媒无法获得足够的过冷度。第六换热通路16和第三换热通路 13、第四换热通路14的长度相等，可以使冷媒在获得过冷度和降低沿程阻力之间找到平衡。这样的设置形式可以进一步提高制冷系统的制冷效率。

本公开实施例提供一种空调器，包括上述的换热器和通过冷媒管依次连接的节流装置33、蒸发器34和压缩机31，上述的换热器作为冷凝器32，第一冷媒进出口211连接于压缩机31的排气，第四冷媒进出口241连接于节流装置33，以形成冷媒循环回路。

使用本公开实施例提供的空调器，上述的换热器作为冷凝器32，设置有并联连接的多个换热通路，第五换热通路15和第六换热通路16作为过冷段，冷媒在冷媒管内的流动阻力较小，且流经换热器的冷媒能获得一定的过冷度，提高了换热器的换热效率，提高了空调器的制冷效率，提高了空调器的能效。

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。

Claims (10)

1.一种换热器，其特征在于，包括：

多个冷媒管，形成第一换热通路、第二换热通路、第三换热通路、第四换热通路、第五换热通路和第六换热通路；

第一分流装置，连通第一换热通路的第一端、第二换热通路的第一端、第三换热通路的第一端和第四换热通路的第一端，所述第一分流装置开设有第一冷媒进出口；

第二分流装置，连通第一换热通路的第二端、第二换热通路的第二端和第五换热通路的第一端，所述第二分流装置开设有第二冷媒进出口；

第三分流装置，连通第三换热通路的第二端、第四换热通路的第二端和第六换热通路的第一端，所述第三分流装置开设有第三冷媒进出口；

第四分流装置，连通所述第二冷媒进出口和所述第三冷媒进出口；所述第四分流装置开设有第四冷媒进出口。

2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，

所述多个冷媒管分为三排，沿空气流动方向依次为前排冷媒管、中排冷媒管和后排冷媒管；

其中，所述第一分流装置连接于所述后排冷媒管。

3.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于，

所述第四分流装置连接于所述前排冷媒管。

4.根据权利要求3所述的换热器，其特征在于，

所述第一冷媒分配装置和第四冷媒分配装置位于所述多个冷媒管的同一端。

5.根据权利要求4所述的换热器，其特征在于，

所述前排冷媒管中的冷媒管和所述中排冷媒管中的冷媒管相错开；和/或，

所述后排冷媒管中的冷媒管和所述中排冷媒管中的冷媒管相错开。

6.根据权利要求1至5任一项所述的换热器，其特征在于，

所述多个冷媒管横向设置，所述第五换热通路低于所述第一换热通路和所述第二换热通路。

7.根据权利要求6所述的换热器，其特征在于，

所述第一换热通路、所述第二换热通路和所述第五换热通路包含相同数量的冷媒管。

8.根据权利要求1至5任一项所述的换热器，其特征在于，

所述多个冷媒管横向设置，所述第六换热通路低于所述第三换热通路和所述第四换热通路。

9.根据权利要求8所述的换热器，其特征在于，

所述第三换热通路、所述第四换热通路和所述第五换热通路包含相同数量的冷媒管。

10.一种空调器，其特征在于，包括：

权利要求1至9任一项所述的换热器；和，

通过冷媒管依次连接的节流装置、蒸发器和压缩机，所述第一冷媒进出口连接于所述压缩机的排气，所述第四冷媒进出口连接于节流装置，以形成冷媒循环回路。

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