CN218884337U - 换热器及空调器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及空调技术领域，公开一种换热器，包括换热管路和储液罐，换热管路包括相连通的第一换热支路和第二换热支路，储液罐包括储液壳体、进液管和出液管，储液壳体构成储液腔，进液管的第一端和出液管的第一端均与储液腔相连通；进液管与第一换热支路相连通，出液管与第二换热支路相连通，储液罐用于对从第一换热支路流出的制冷剂在储液腔内进行气液分离及部分存储，气态制冷剂经出液管流入第二换热支路；其中，储液壳体的内长L与内径D的比值为长径比S，S＝L/D，且1≤S≤20。这样，不仅能够保证气液两相制冷剂的分离效果，从而保证换热器的正常运行，而且还能够提高换热器运行时的稳定性及实用性。本申请还公开一种空调器。

Description

换热器及空调器

技术领域

本申请涉及空调技术领域，例如涉及一种换热器及空调器。

背景技术

目前，空调器作为一种非常普遍的电器，可运行制冷或制热模式，以对用户的室内温度进行调节，被广泛应用于家庭、办公、商场等多种生活或工作环境中。不同工况下或不同负荷下运行时，空调器所需的最优冷媒量是不同的。例如空调器制冷时，冷凝器换热系数较大，其内部液态冷媒含量增加。但此时蒸发器所需冷媒流量较小，即实际冷媒流量大于系统所需的冷媒流量，从而导致系统的能效损失。

相关技术公开了一种冷媒循环流量自适应系统，在冷凝器上增设冷媒储液罐，重新设计冷凝器内管路结构，在不同工况下储液罐中气液组分不同，其储存的液体量也不同，通过合理设计的进口出口管路液面位置，通过储液罐实现了对系统循环冷媒量的有效调节。

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：

现有的储液罐、进口管路及出口管路的尺寸设置不利于储液罐内冷媒的气液分离，影响换热器的正常运行。

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，解决了储液罐内气液分离效果较差的问题。

在一些实施例中，所述换热器包括：

换热管路，包括相连通的第一换热支路和第二换热支路；

储液罐，包括储液壳体、进液管和出液管，所述储液壳体构成储液腔，所述进液管的第一端和所述出液管的第一端均与所述储液腔相连通；

所述进液管与所述第一换热支路相连通，所述出液管与所述第二换热支路相连通，所述储液罐用于对从所述第一换热支路流出的制冷剂在所述储液腔内进行气液分离及部分存储，气态制冷剂经所述出液管流入所述第二换热支路；

其中，所述储液壳体的内长L与内径D的比值为长径比S，S＝L/D，且1≤S≤20。

在一些实施例中，所述储液壳体包括底壳，

其中，所述进液管的第一端和出液管的第一端均伸入所述储液腔内部，且，所述进液管的第一端至所述底壳的距离小于所述出液管的第一端至所述底壳的距离。

在一些实施例中，在长径比S自20至1逐渐递减的情况下，所述出液管的第一端至所述底壳的距离逐渐递增，以使气液两相制冷剂在垂直高度上利用重力作用气液分离。

在一些实施例中，所述进液管为直线型；和/或，所述出液管为直线型。

在一些实施例中，所述进液管的数量为多个，所述第一换热支路中的管路的数量为多个，

其中，多个所述进液管分别与所述第一换热支路中的多个管路一一连通，或，多个所述进液管与所述第一换热支路通过多通阀连通。

在一些实施例中，所述出液管的数量为多个，所述第二换热支路中的管路的数量为多个，

其中，多个所述出液管分别与所述第二换热支路中的多个管路一一连通，或，多个所述出液管与所述第二换热支路通过多通阀连通。

在一些实施例中，多个所述进液管的内径和为Da，多个所述出液管的内径和为Db，且Db≥Da。

在一些实施例中，多个所述进液管的内径和为Da，多个所述出液管的内径和为Db，M＝Db/Da，其中，1≤M≤2。

在一些实施例中，所述换热器还包括：

换热器本体，设有所述换热管路；

其中，所述储液罐设置于所述换热器本体的侧部。

在一些实施例中，所述空调器包括：前述实施例中提供的换热器。

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：

采用本公开实施例提供的换热器作为室外换热器时，在制冷模式下，压缩机向室外换热器排出高温高压的制冷剂，制冷剂在换热管路上换热，当第一换热支路的制冷剂流入储液腔时，存储部分液态制冷剂，从而减少制冷剂循环回路的制冷剂流量。这样降低了压缩机的运行频率，减小空调器的能效损失。另外，在储液壳体的长径比在1≤S≤20范围内时，不仅能够保证气液两相制冷剂的分离效果，从而保证换热器的正常运行，而且还能够提高换热器运行时的稳定性及实用性。

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所述空调器的系统示意图；

图2是本公开实施例提供的所述换热器的结构示意图；

图3是本公开实施例提供的所述换热器的另一视角的示意图。

附图标记：

10：换热管路；101：第一换热支路；102：第二换热支路；103：换热器本体；20：储液罐；201：储液壳体；202：储液腔；203：进液管；204：出液管；205：底壳；206：顶壳；100：室内换热器；200：室外换热器；300：节流装置；400：压缩机。

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。

本公开实施例提供了一种空调器，包括室内换热器100、室外换热器200、节流装置300和压缩机400，室内换热器100、室外换热器200、节流装置300和压缩机400通过制冷剂管路连接构成制冷剂循环回路，制冷剂通过制冷剂循环回路沿不同运行模式所设定的流向，实现其制冷模式、制热模式等不同运行模式。并且，空调器的制冷模式又包括额定制冷、中间制冷、低温中间制冷等不同制冷运行模式，这些不同制冷运行模式的负荷不同，所需要的制冷剂循环回路中的最佳制冷剂量也不同。

本公开实施例同时提供了一种换热器。换热器可以为前述空调器中室内换热器100或室外换热器200。

下面以换热器作为室外换热器200为例，在空调器运行制冷模式和制热模式进行详细说明。结合图1至图3所示。

结合图1至图3所示，本实施例提供的换热器，包括换热管路10和储液罐20。换热管路10与储液罐20相连通，制冷剂在换热管路10和储液罐20之间流动。储液罐20不仅能够储存部分制冷剂，而且能够提供一定的空间便于两相制冷剂流入储液罐20后进行气液分离，从而达到调节流量及节能效果。

换热管路10包括相连通的第一换热支路101和第二换热支路102。储液罐20，包括储液壳体201、进液管203和出液管204，储液壳体201构成储液腔202，进液管203的第一端和出液管204的第一端均与储液腔202相连通；进液管203与第一换热支路101相连通，出液管204与第二换热支路102相连通，储液罐20用于对从第一换热支路101流出的制冷剂在储液腔202内进行气液分离及部分存储，气态制冷剂经出液管204流入第二换热支路102。

制冷剂在第一换热支路101、储液罐20和第二换热支路102之间循环流动。在制冷工况下，第一换热支路101内的制冷剂流经进液管203，流入储液腔202内，然后气态的制冷剂经出液管204，流入第二换热支路102。在制热工况下，第二换热支路102内的制冷剂流经出液管204，流入储液腔202内，然后制冷剂经进液管203，流入第一换热支路101。

另外，在制冷工况下，第一换热支路101的两相态的制冷剂经进液管203流入储液腔202内，液态的制冷剂沉积在储液腔202底部，气态的制冷剂上升储存在储液腔202的上部空间。

示例性地，进液管203和出液管204均自储液罐20的顶部伸入储液腔202内。可选地，储液壳体201的形状可为桶状。

在本实施例中，储液罐20可以理解为对从第一换热支路101流出的液态制冷剂进行部分存储。例如，在制冷工况下，室外换热器200的第一换热支路101的制冷剂流入储液罐20的储液腔202内，此时，气态制冷剂流入第二换热支路102。当储液腔202内的液态制冷剂达到满液线以上时，液态制冷剂也会流入第二换热支路102，而低于满液线的制冷剂会存储于储液腔202内，不进入室外换热器200的第二换热支路102，即，不参与空调器的冷媒循环回路。

其中，储液壳体201的内长L与内径D的比值为长径比S，S＝L/D，且1≤S≤20。

当长径比过小时，储液腔202呈窄高状，储液腔202内的制冷剂的液面面积变小，影响气液两相制冷剂的分离效果，同时也存在储液多时重心不稳的情况。

当长径比过大时，储液腔202呈宽矮状，出液管的第一端距离储液腔202内制冷剂的液面过小，气液两相制冷剂在垂直高度上利用重力分离时，因高度低导致分离不充分，导致液态制冷剂随气态制冷剂进入出液管，同时液面溅起的液滴也会进入出液管，影响换热器的使用效果。

另外，当储液壳体的内径多大时，占地面积也会比较大，进而影响换热器的占地面积，不利于换热器的实用性及使用时的便捷性。

采用本公开实施例提供的换热器作为室外换热器200时，在制冷模式下，压缩机400向室外换热器200排出高温高压的制冷剂，制冷剂在换热管路10上换热，当第一换热支路101的制冷剂流入储液腔202时，存储部分液态制冷剂，从而减少制冷剂循环回路的制冷剂流量。这样降低了压缩机400的运行频率，减小空调器的能效损失。另外，在储液壳体201的长径比在1≤S≤20范围内时，不仅能够保证气液两相制冷剂的分离效果，从而保证换热器的正常运行，而且还能够提高换热器运行时的稳定性及实用性。

当室外环境温度相对较低时，空调器无需发挥其最大制冷能力就可以满足用户的温度需求，如，空调器的中间制冷模式或低温中间制冷模式。本公开实施例提供的换热器，可以调节流经换热器本身的冷媒量，调节了流入冷媒循环系统的冷媒量，进而使得经节流装置300进入蒸发器的冷媒可在蒸发器中充分换热，提高了空调器的运行能效比。

可选地，进液管203为与第一换热支路101的管路内径相同，材质相同的铜管。类似的，出液管204为与第二换热支路102的管路内径相同、材质相同的铜管。

可选地，制冷剂可为冷媒。

可选地，储液壳体201包括底壳205，其中，进液管203的第一端和出液管204的第一端均伸入储液腔202内部，且，进液管203的第一端至底壳205的距离小于出液管204的第一端至底壳205的距离。

伸入储液腔202内部的进液管203的第一端至底壳205的距离小于伸入储液腔202内部的出液管204的第一端至底壳205的距离，使得储液罐20可以对经过进液管203的第一端流入储液腔202内的液态制冷剂进行部分存储，到达满液线后，液态制冷剂再经出液管204流出储液罐20。可选地，储液罐20的满液线为出液管204的第一端所在的水平线。

可选地，进液管203的第一端至底壳205的距离大于或等于10毫米。

第一换热支路101中的制冷剂经进液管203流入储液腔202内时，制冷剂的高压力会造成流入储液腔202内的制冷剂湍动，若湍动状态的制冷剂直接经出液管204流入换热器的第二换热支路102时，会造成空调器的制冷剂循环系统的不稳定。进液管203的第一端至底壳205的距离大于或等于10毫米，降低了高压力的制冷剂与储液罐20的底壳205的冲击，减小了由于高压力制冷剂造成的储液腔202内的制冷剂湍动现象，提高了经出液管204流出的制冷剂的稳定性，进而提高了空调器的制冷剂循环系统的稳定性。

可选地，储液壳体201包括顶壳206，出液管204的第一端至顶壳206的距离小于或等于进液管203的第一端至顶壳206的距离的二分之一。

可选地，出液管204的第一端至顶壳206的距离大于或等于5毫米。

可选地，在长径比S自20至1逐渐递减的情况下，出液管204的第一端至底壳205的距离逐渐递增，以使气液两相制冷剂在垂直高度上利用重力作用气液分离。

通过在长径比S自20至1逐渐递减的情况下，出液管204的第一端至底壳205的距离逐渐递增，使得出液管204的第一端至底壳205的距离尽可能的满足气液两相制冷剂利用重力作用进行气液分离所需垂直高度，从而加强气液分离效果。另外，还能够尽可能的避免液态的制冷剂滴落至液面，飞溅起的液滴进入出液管204。

可选地，进液管203为直线型；和/或，出液管204为直线型。

直线型的进液管203和/或出液管204，可以使制冷剂在储液罐20中上下流动，减小了由于高压力造成的制冷剂湍动直接流入出液管204而造成的制冷剂循环系统的不稳定性。同时，直线型的进液管203和/或出液管204，减小了进液管203和/或出液管204占储液腔202内的体积，进而增大了储液腔202的有效储液体积。在有效储液体积相同的需求下，减小了储液腔202的体积，进而有利于减小换热器的体积。

可选地，在额定制冷模式、中间制冷模式和低温中间制冷模式这三种制冷模式下，从第一换热支路101流出的部分冷媒均会在储液腔202内存储。在额定制冷模式下，压缩机400的频率高、冷媒流量大、冲击力大，额定制冷模式下存储于储液腔202内的冷媒量大于中间制冷模式和低温中间制冷模式下的存储量。可见，本公开实施例提供的换热器，可以利用压缩机400的频率、冷媒的流量和冲击力，进一步调整不同负荷下储液腔202内的冷媒存储量。

可选地，进液管203的数量为多个，第一换热支路101中的管路的数量为多个，其中，多个进液管203分别与第一换热支路101中的多个管路一一连通，或，多个进液管203与第一换热支路101通过多通阀连通。

当进液管203的数量为多个，第一换热支路101中的换热支路的数量为多个时，通过多个进液管203分别与第一换热支路101中的多个管路一一连通，能够降低自第一换热支路101内流出，且经进液管203进入储液腔202内的冷媒的压力，从而高压力冷媒流入储液腔202造成的冷媒湍动问题，进而避免湍动状态的冷媒直接经出液管204流入换热器的第二换热支路102，造成空调器的制冷剂循环系统的不稳定。

当进液管203的数量为多个，第一换热支路101中的换热支路的数量为多个时，多个进液管203与第一换热支路101的多个管路通过多通阀连通。这样，不仅能够降低自第一换热支路101流出，且经进液管203流入储液腔202内的冷媒的压力，而且还有助于提高流入进液管203内的冷媒流量，从而保证多个进液管203内冷媒压力的均匀性，有利于储液腔202内冷媒的流动。

可选地，出液管204的数量为多个，第二换热支路102中的管路的数量为多个，其中，多个出液管204分别与第二换热支路102中的多个管路一一连通，或，多个出液管204与第二换热支路102通过多通阀连通。

当出液管204的数量为多个，第二换热支路102中的换热支路的数量为多个时，第一换热支路101内流出的高压力冷媒经进液管203流入储液腔202内时，容易由于冷媒湍动造成流入不同的出液管204的冷媒量不同，进而使得换热器的第二换热支路102的换热能力不均匀，进而降低了换热器的换热均匀性。

当出液管204的数量为多个，第二换热支路102中的换热支路的数量为多个时，进液管203的第一端至底壳205的距离大于或等于10毫米，降低了高压力冷媒与储液罐20的底壳205的冲击，减小了由于高压力冷媒造成的储液腔202内的冷媒湍动现象，提高了流入每个出液管204的冷媒量的均匀性。

可选地，多个出液管204的第一端至储液壳体201的底壳205的距离相等。

多个出液管204的第一端至储液壳体201的底壳205的距离相同，进一步提高了经每个出液管204流出的冷媒量的均匀性。可选地，储液壳体201的底壳205为平面型。

可选地，多个进液管203的内径和为Da，多个出液管204的内径和为Db，且Db≥Da。

在实际应用中，Da和Db的尺寸影响储液腔202的冷媒循环中冷媒的流量。无论是制冷工况还是制热工况，进液管203中液态冷媒流量要多个出液管204的冷媒流量，且，在同样的管径中液态流体的流速要高于气体，因此，通过Db≥Da，能够保证空调系统中的冷媒循环的正常运转。

可选地，多个进液管203的内径和为Da，多个出液管204的内径和为Db，M＝Db/Da，其中，1≤M≤2。

通过M＝Db/Da且1≤M≤2，以此防止Db尺寸过大，从而导致较多液态制冷剂储存在储液器而难以排出，进而影响空调系统中的冷媒循环的正常运转，以及空调器的性能。

可选地，换热器还包括：换热器本体103，设有换热管路10；其中，储液罐20设置于换热器本体103的侧部。

换热管路10贯穿换热器本体103，冷媒流经换热管路10与换热器本体103进行换热降温。储液罐20位于换热器本体103的侧部，不仅能够储存部分冷媒，而且还能够提供一定的空间便于两相冷媒进行气液分离，从而达到调节流量及节能的效果。

结合图1至图3所示，本公开实施例提供的空调器，包括上述实施例提供的换热器。换热器包括换热管路10和储液罐20。换热管路10包括相连通的第一换热支路101和第二换热支路102。储液罐20，包括储液壳体201、进液管203和出液管204，储液壳体201构成储液腔202，进液管203的第一端和出液管204的第一端均与储液腔202相连通；进液管203与第一换热支路101相连通，出液管204与第二换热支路102相连通，储液罐20用于对从第一换热支路101流出的制冷剂在储液腔202内进行气液分离及部分存储，气态制冷剂经出液管204流入第二换热支路102。其中，储液壳体201的内长L与内径D的比值为长径比S，S＝L/D，且1≤S≤20。

采用本公开实施例提供的空调器，在制冷模式下，压缩机400向室外换热器200排出高温高压的制冷剂，制冷剂在换热管路10上换热，当第一换热支路101的制冷剂流入储液腔202时，存储部分液态制冷剂，从而减少制冷剂循环回路的制冷剂流量。这样降低了压缩机400的运行频率，减小空调器的能效损失。另外，在储液壳体201的长径比在1≤S≤20范围内时，不仅能够保证气液两相制冷剂的分离效果，从而保证换热器的正常运行，而且还能够提高换热器运行时的稳定性及实用性，以及提高了空调器的性能。

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。

Claims (10)

1.一种换热器，其特征在于，包括：

换热管路，包括相连通的第一换热支路和第二换热支路；

储液罐，包括储液壳体、进液管和出液管，所述储液壳体构成储液腔，所述进液管的第一端和所述出液管的第一端均与所述储液腔相连通；

所述进液管与所述第一换热支路相连通，所述出液管与所述第二换热支路相连通，所述储液罐用于对从所述第一换热支路流出的制冷剂在所述储液腔内进行气液分离及部分存储，气态制冷剂经所述出液管流入所述第二换热支路；

其中，所述储液壳体的内长L与内径D的比值为长径比S，S＝L/D，且1≤S≤20。

2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，

所述储液壳体包括底壳，

其中，所述进液管的第一端和出液管的第一端均伸入所述储液腔内部，且，所述进液管的第一端至所述底壳的距离小于所述出液管的第一端至所述底壳的距离。

3.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于，

在长径比S自20至1逐渐递减的情况下，所述出液管的第一端至所述底壳的距离逐渐递增，以使气液两相制冷剂在垂直高度上利用重力作用气液分离。

4.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，

所述进液管为直线型；和/或，所述出液管为直线型。

5.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，

所述进液管的数量为多个，所述第一换热支路中的管路的数量为多个，

其中，多个所述进液管分别与所述第一换热支路中的多个管路一一连通，或，多个所述进液管与所述第一换热支路通过多通阀连通。

6.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，

所述出液管的数量为多个，所述第二换热支路中的管路的数量为多个，

其中，多个所述出液管分别与所述第二换热支路中的多个管路一一连通，或，多个所述出液管与所述第二换热支路通过多通阀连通。

7.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，

多个所述进液管的内径和为Da，多个所述出液管的内径和为Db，且Db≥Da。

8.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，

多个所述进液管的内径和为Da，多个所述出液管的内径和为Db，M＝Db/Da，其中，1≤M≤2。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的换热器，其特征在于，所述换热器还包括：

换热器本体，设有所述换热管路；

其中，所述储液罐设置于所述换热器本体的侧部。

10.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的换热器。

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