CN218495181U - 换热器和空调器 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种换热器，包括换热器本体和第一储液装置。换热器本体包括第一换热部和第二换热部。第一换热部包括第一换热支路和第二换热支路。第一储液装置设置于第一换热部与第二换热部之间。第一储液装置包括第一储液壳体、第一进液管和第一出液管。其中，第一储液装置用于对从第一换热支路和第二换热支路流出的冷媒进行部分存储后，冷媒经第一出液管流入第二换热部，且，第一换热部的部分或全部换热管处于换热器本体的气液两相区。通过在不同换热部之间设置储液装置，使空调器可以根据负荷工况调节冷媒循环系统的冷媒流量。当空调器处于低负荷工况时，使压缩机维持较为适中的运行频率，提高空调的能效比。本申请还公开了一种空调器。

Description

换热器和空调器

技术领域

本申请涉及家用电器技术领域，公开一种换热器和空调器。

背景技术

空调器包括由压缩机、四通阀、室外换热器、节流元件和室内换热器等构成的冷媒循环管路，冷媒循环管路中填充有冷媒，以实现热量在室内环境和室外环境之间的输送。

相关技术中，冷媒循环管路中的循环冷媒量为一次性充装，且总量固定不变。

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：

例如，在制冷工况下，当室外环境温度较低，即空调器处于低温制冷的低负荷运行工况时，整个冷媒循环管路所需的冷媒量小于空调器中充装的冷媒量。而且较大的循环冷媒量使压缩机保持较高的运行频率，从而导致空调器的能效损失。

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器，通过在不同的换热部之间设置储液装置，使空调器可以根据负荷工况调节冷媒循环系统的冷媒流量。当空调器处于低负荷工况时，可以使压缩机维持较为适中的运行频率，降低空调器的能耗损失，提高了空调的能效比。

在一些实施例中，本公开实施例提供的换热器包括换热器本体和第一储液装置。换热器本体包括依次流经的第一换热部和第二换热部，第一换热部包括并联设置的第一换热支路和第二换热支路。第一储液装置设置于第一换热部与第二换热部之间。第一储液装置包括第一储液壳体、第一进液管和第一出液管，第一储液壳体构成第一储液腔。其中，第一储液装置用于对从第一换热支路和第二换热支路流出的冷媒在第一储液腔内进行部分存储后，冷媒经第一出液管流入第二换热部，且，第一换热部的部分或全部换热管处于换热器本体的气液两相区。

可选地，第一换热支路的出口处设置有第一出口管，第二换热支路的出口处设置有第二出口管。换热器还包括汇集第一出口管与第二出口管的汇集管。其中，第一储液装置的第一进液管与汇集管相连通。

可选地，第一出口管至换热器底部的距离为第一距离，第二出口管至换热器底部的距离为第二距离，汇集管至换热器底部的距离为第三距离。其中，第三距离小于或等于第一距离，且，第三距离小于或等于第二距离。

可选地，第二储液装置设置于第二换热部的出口处。第二储液装置包括第二储液壳体、第二进液管和第二出液管，第二储液壳体构成第二储液腔。其中，第二储液装置用于对从第二换热部流出的冷媒在第二储液腔内进行部分存储后，冷媒经第二出液管流出换热器。

可选地，第一储液腔的体积大于或等于第二储液腔的体积。

可选地，第一储液装置和第二储液装置均设置于换热器本体的侧部。

可选地，第一换热部设置于第二换热部的上部，且，第一储液装置设置于第二储液装置的上部。

可选地，第一储液装置的第一进液管至第一储液壳体的底部的距离为第四距离，第二储液装置的第二进液管至第二储液壳体的底部的距离为第五距离。其中，第四距离大于或等于第五距离。

可选地，第四距离大于或等于10毫米；和/或，第五距离大于或等于10毫米。

在一些实施例中，一种空调器包括如前述的换热器。

本公开实施例提供的换热器和空调器，可以实现以下技术效果：

本公开实施例提供的换热器在第一换热部和第二换热部之间设置有第一储液装置，第一储液装置可以将从第一换热支路和第二换热支路流出的冷媒在第一储液腔内进行部分存储后，冷媒经第一出液管流入第二换热部继续进行换热。当空调器处于制冷工况下，环境温度较低即低负荷工况时，冷凝器换热系数较大，凝结液含量增多。此时第一储液装置存储部分冷媒，进入冷媒循环系统的冷媒流量减小，与系统需要的较小冷媒流量相匹配。同时，较小的冷媒流量使压缩机维持较为适中的运行频率，降低空调器的能耗损失，提高了空调的能效比。

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一个储液装置的结构示意图；

图4是本公开实施例提供的另一个储液装置的结构示意图；

图5是本公开实施例提供的一个换热装置作为冷凝器的冷媒流路示意图；

图6是本公开实施例提供的一个换热装置作为蒸发器的冷媒流路示意图。

附图标记：

1：换热器本体；11：第一换热部；12：第二换热部；111：第一换热支路；112：第二换热支路；1111：第一出口管；1121：第二出口管；113：汇集管；

2：第一储液装置；21：第一储液壳；22：第一进液管；23：第一出液管；

3：第二储液装置；31：第二储液壳；32：第二进液管；33：第二出液管。

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。

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。

换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器是制冷空调、暖通、化工、石油、动力、食品及其它许多工业部分的通用设备，在生产中占有重要地位。

空调器包括由压缩机、四通阀、室外换热器、节流元件和室内换热器等构成的冷媒循环管路，冷媒循环管路中填充有冷媒，以实现热量在室内环境和室外环境之间的输送。

相关技术中，冷媒循环管路中的循环冷媒量为一次性充装，且总量固定不变。在制冷工况下，当室外环境温度较低，即空调器处于低温制冷的低负荷工况时，空调器所需的冷媒循环量小于空调器中充装的冷媒量。而且较大的循环冷媒量使压缩机保持较高的运行频率，从而导致空调器的能效损失。

本公开实施例公开了一种换热器和包含该换热器的空调器，通过在不同的换热部之间设置储液装置，使空调器可以根据负荷工况调节冷媒循环系统的冷媒流量。当空调器处于低负荷工况时，可以使压缩机维持较为适中的运行频率，降低空调器的能耗损失，提高了空调的能效比。

在一些实施例中，如图1和图3所示，换热器包括换热器本体1和第一储液装置2。换热器本体1包括依次流经的第一换热部11和第二换热部12。第一换热部11包括并联设置的第一换热支路111和第二换热支路112。第一储液装置2设置于第一换热部11与第二换热部12之间。第一储液装置2包括第一储液壳21体、第一进液管22和第一出液管23，第一储液壳21体构成第一储液腔。其中，第一储液装置2用于对从第一换热支路111和第二换热支路112流出的冷媒在第一储液腔内进行部分存储后，冷媒经第一出液管23流入第二换热部12，且，第一换热部11的部分或全部换热管处于换热器本体1的气液两相区。

本公开实施例提供的换热器中，在换热器的第一换热部11与第二换热部12之间设置有第一储液装置2，且，第一换热11的部分或全部换热管处于换热器本体1的气液两相区。这样，第一储液装置2可以对从第一换热部11流出的冷媒进行部分存储，减少了流入第二换热部12的冷媒量。进而减小了空调器的整个冷媒循环管路的冷媒量，降低了空调器在低负荷下的能效损失，提高了空调器的能效比。

可选地，第一换热支路111的出口处设置有第一出口管1111，第二换热支路112的出口处设置有第二出口管1121。换热器还包括汇集第一出口管1111与第二出口管1121的汇集管113。其中，第一储液装置2的第一进液管22与汇集管113相连通。

例如，在空调器处于制冷工况时，本公开实施例提供的换热器作为冷凝器，冷媒流经第一换热部11后，经第一出口管1111和第二出口管1121汇集到汇集管113，由第一进液管22进入第一储液装置2。当空调器所处环境温度较低即低负荷工况时，冷凝器换热系数较大，凝结液含量增多。此时部分冷凝液存储于第一储液装置2，另一部分的气态和液态冷媒经过第一出液管23进入第二换热部12。这时进入冷媒循环系统的冷媒流量减少，与系统需要较小冷媒流量相匹配。同时，较小的冷媒流量使压缩机维持较为适中的运行频率，降低空调器的能耗损失，提高了空调器的能效比。

压缩机排出过热气态冷媒，过热气态冷媒进入冷凝器，在冷凝器中放热。随着冷媒的流动和放热的进行，冷媒在冷凝器中的状态变化为：过热气态→饱和气态→气液两相态→饱和液态。当空调器处于低负荷工况时，冷媒流经第一换热部11后为气液两相态，其中部分液态冷媒通过第一储液装置2储存。

其中，第一换热部11中换热支路的数量大于或等于2。

第一换热部11中多个换热支路并联，可以有效的增大第一换热部11的换热效率。

其中，第一储液装置2可以为桶状。

其中，第一进液管22距离第一储液壳21的壳底距离小于第一出液管23距离第一储液壳21的壳底距离。

通过设置使得第一进液管22端口更接近第一储液壳21的壳底，且低于第一出液管23的端口，从而第一储液装置2可以储存部分液态冷媒。

可选地，第一出口管1111至换热器底部的距离为第一距离，第二出口管1121至换热器底部的距离为第二距离，汇集管113至换热器底部的距离为第三距离。其中，第三距离小于或等于第一距离，且，第三距离小于或等于第二距离。

通过设置第三距离小于或等于第一距离，且，第三距离小于或等于第二距离，使得汇集管113在空间中位于第一出口管1111和第二出口管1121的下方。这样利用重力使得冷媒更便于流入汇集管113，从而进入第一储液装置2，减少冷媒能量的消耗。

其中，第一储液装置2的第一进液管22为与汇集管113内径相同、材质相同的铜管。类似的，第一储液装置2的第一出液管23为与换热部中的冷媒管内径相同、材质相同的铜管。

在一些实施例中，如图2、图3和图4所示，另一种换热器还设置有第二储液装置3。可选地，第二储液装置3设置于第二换热部12的出口处。第二储液装置3包括第二储液壳31体、第二进液管32和第二出液管33，第二储液壳31体构成第二储液腔。其中，第二储液装置3用于对从第二换热部12流出的冷媒在第二储液腔内进行部分存储后，冷媒经第二出液管33流出换热器。

通过在第二换热部12后设置第二储液装置3，可以进一步对冷媒进行部分储液，或者在第一储液装置2充满冷媒液后，对流出第一储液装置2的冷媒经第二换热部12换热后继续进行部分储液。

其中，第二进液管32距离第二储液壳31的壳底距离小于第二出液管33距离第二储液壳31的壳底距离。这样设置使得第二进液管32端口更接近第二储液壳31的壳底，且低于第二出液管33的端口，从而使第二储液装置3可以储存部分液态冷媒。

其中，第二储液装置3可以为桶状。

可选地，第一储液腔的体积大于或等于第二储液腔的体积。

通过设置第一储液腔的体积大于或等于第二储液腔的体积，将第一储液装置2作为主要储液装置，第二储液装置3作为进一步的储液装置。

可选地，第一储液装置2和第二储液装置3均设置于换热器本体1的侧部。

可选地，第一换热部11设置于第二换热部12的上部，且，第一储液装置2设置于第二储液装置3的上部。

将第一储液装置2和第二储液装置3设置于换热器本体1的侧部，第一换热部11设置于第二换热部12的上部，且第一储液装置2设置于第二储液装置3的上部，有利于冷媒在换热部本体和储液装置之间流动。

可选地，第一储液装置2的第一进液管22至第一储液壳21体的底部的距离为第四距离，第二储液装置3的第二进液管32至第二储液壳31体的底部的距离为第五距离。其中，第四距离大于或等于第五距离。

可选地，第四距离大于或等于10毫米；和/或，第五距离大于或等于10毫米。

第一出口管1111和第二出口管1121中的冷媒经汇集管113、第一进液管22流入第一储液腔，和，从第二换热部12流出经第二进液管32流入第二储液腔的冷媒均处于高压状态，冷媒的高压力造成流入第一储液腔和第二储液腔的冷媒湍动，若湍动状态的冷媒直接经第一出液管23流入第二换热部12，和从第二出液管33直接流入冷媒循环系统，会造成空调器的冷媒循环系统不稳定。第四距离和第五距离大于或等于10毫米，即第一进液管22至第一储液壳21的壳底和第二进液管32至第二储液壳31的壳底距离大于或等于10毫米，可以降低高压力的冷媒与第一储液装置2和第二储液装置3的壳底的冲击，减小了由于高压力冷媒造成的第一储液腔和第二储液腔的冷媒湍动现象，提高了经第一出液管23和第二出液管33流出的冷媒的稳定性，进而提高了空调器的冷媒循环系统的稳定性。

其中，第二储液装置3的第二进液管32为与第二换热部12中冷媒管内径相同、材质相同的铜管。类似的，第二储液装置3的第二出液管33为与换热部中的冷媒管内径相同、材质相同的铜管。

在一些实施例中，还公开了一种空调器，包含前述的换热器。

本公开实施例提供的空调器处于低负荷的工况下，循环冷媒量与当前工况的最佳冷媒量相匹配，可以使压缩机的运行频率处于合适的范围内，减小空调器的能效损失，增大了空调器在低负荷下的能效比。

具体地，空调器包括由压缩机、室外换热器、节流装置和室内换热器构成的冷媒循环管路。其中，室外换热器为上述任一实施例中的换热器。

在空调器处于制冷模式下，室外换热器为冷凝器，室内换热器为蒸发器。冷媒在换热器中的流动如图5所示。

冷媒进入第一换热部11，分流后流经第一换热支路111和第二换热支路112，从第一出口管1111和第二出口管1121汇集到汇集管113，进入第一储液装置2。经过第一储液装置2对部分冷凝液储液后，再从第一出液管23进入第二换热部12，最后进入冷媒循环系统。

在空调器处于制冷模式下，压缩机将气态冷媒压缩为高温高压的气态冷媒。高温高压的气态冷媒进入室外换热器，并在室外换热器中冷凝放热，形成液态冷媒。液态冷媒经节流装置节流后温度降低，然后进入室内换热器。由于室内换热器内冷媒的温度比室内环境温度低，因此位于室内换热器内的冷媒从室内环境吸热，使得室内环境的温度降低。

在空调器处于制冷模式且低负荷的工况下，室内换热器所需的循环冷媒量较小，室外换热器的换热系数较大。此时，室外换热器中液态冷媒的含量变大，第一储液装置2对部分冷媒液进行存储，由此发挥对冷媒循环系统中冷媒量的调节作用。相应地，第一储液装置2接入的多条换热支路中的循环冷媒量减小，且与该工况下所需的较小制冷量相匹配，从而起到降低压缩机频率、提升空调器能效的作用。

在空调器处于制冷模式且高负荷的工况下，室内换热器需大量的气态冷媒，此时室外换热器的表面换热系数相对减小，室外换热器中气态冷媒的含量较大。由于气态冷媒的密度较低，且第一储液装置2中存储的冷媒主要为液态冷媒，因此冷媒循环系统中的循环冷媒量几乎不变。满足了在空调器处于制冷模式且高负荷的工况下，需要大量的循环冷媒来保障换热量的需求。

在空调器处于制热模式下，室外换热器为蒸发器，室内换热器为冷凝器。冷媒在换热器中的流动如图6所示。

冷媒首先进入第二换热部12，通过第一出液管23进入第一储液装置2，再从第一进液管22流出。由于第一出液管23高于第一进液管22，且第一进液管22更加靠近第一储液壳21的壳底，因此流出第一进液管22的冷媒量不受第一储液装置2的储液作用的影响。从第一进液管22流出后，进入第一换热支路111和第二换热支路112，最后流出第一换热部11。

制热模式下，冷媒循环系统的冷媒流量不受第一储液装置2的影响，所以第一储液装置2不影响空调器制热时的效率。

在空调器处于制热模式下，压缩机将气态冷媒压缩为高温高压的气态冷媒。高温高压的气态冷媒进入室内换热器，并在室内换热器中冷凝放热，使得室内环境的温度升高。放热后的冷媒进入节流装置，温度进一步降低。然后进入室外换热器从室外环境吸收热量。

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：

换热器本体，包括依次流经的第一换热部和第二换热部，所述第一换热部包括并联设置的第一换热支路和第二换热支路，

第一储液装置，设置于所述第一换热部与第二换热部之间，所述第一储液装置包括第一储液壳体、第一进液管和第一出液管，所述第一储液壳体构成第一储液腔，

其中，所述第一储液装置用于对从所述第一换热支路和第二换热支路流出的冷媒在所述第一储液腔内进行部分存储后，冷媒经所述第一出液管流入所述第二换热部，且，所述第一换热部的部分或全部换热管处于换热器本体的气液两相区。

2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，

所述第一换热支路的出口处设置有第一出口管，所述第二换热支路的出口处设置有第二出口管，

所述换热器还包括汇集所述第一出口管与第二出口管的汇集管，

其中，所述第一储液装置的第一进液管与所述汇集管相连通。

3.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于，

所述第一出口管至所述换热器底部的距离为第一距离，所述第二出口管至所述换热器底部的距离为第二距离，所述汇集管至所述换热器底部的距离为第三距离，

其中，所述第三距离小于或等于第一距离，且，所述第三距离小于或等于所述第二距离。

4.根据权利要求1至3任一项所述的换热器，其特征在于，还包括：

第二储液装置，设置于所述第二换热部的出口处，所述第二储液装置包括第二储液壳体、第二进液管和第二出液管，所述第二储液壳体构成第二储液腔，

其中，所述第二储液装置用于对从所述第二换热部流出的冷媒在所述第二储液腔内进行部分存储后，冷媒经所述第二出液管流出换热器。

5.根据权利要求4所述的换热器，其特征在于，

所述第一储液腔的体积大于或等于所述第二储液腔的体积。

6.根据权利要求4所述的换热器，其特征在于，

所述第一储液装置和第二储液装置均设置于所述换热器本体的侧部。

7.根据权利要求4所述的换热器，其特征在于，

所述第一换热部设置于所述第二换热部的上部，且，所述第一储液装置设置于所述第二储液装置的上部。

8.根据权利要求4所述的换热器，其特征在于，

所述第一储液装置的第一进液管至第一储液壳体的底部的距离为第四距离，所述第二储液装置的第二进液管第二储液壳体的底部的距离为第五距离，

其中，所述第四距离大于或等于第五距离。

9.根据权利要求8所述的换热器，其特征在于，

所述第四距离大于或等于10毫米；和/或，

所述第五距离大于或等于10毫米。

10.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的换热器。

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