CN219036869U - 换热器和空调器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及空调技术领域，公开一种换热器，包括依次连通的第一换热部分、第二换热部分和过冷段，还包括：储液元件，设置于第一换热部分与第二换热部分之间，进液管与第一换热部分相连通，出液管与第二换热部分相连通，第一换热部分流出的冷媒经进液管进入储液元件并进行部分存储后，冷媒经出液管流入第二换热部分，其中，储液元件还设置有连通过冷段的连接管。连接管可以将经过第一换热部分换热完成的液态冷媒直接导通至过冷段，使经过第一换热部分换热完成的液态冷媒不参与第二换热部分的换热过程，避免了液态冷媒对第二换热部分换热过程中的热阻，进而提高了整个换热器的换热能力。本申请还公开一种空调器。

Description

换热器和空调器

技术领域

本申请涉及空调技术领域，例如涉及一种换热器和空调器。

背景技术

现有空调产品机型多为分体结构，包括分设在室内的室内机和室外的室外机，其中，室内机的室内换热器直接用于与室内环境进行热交换，室外机的室外换热器直接用于与室外环境进行热交换，是空调器的重要部件，室内换热器和/或室外换热器的换热效率的高低直接影响空调器的制冷性能或制热性能。

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：

以室外换热器为例，为了增加室外换热器在制冷工况下的换热效率，通常设置过冷段以提高室外换热器中冷媒流动路径的长度。但是，冷媒的流动路径增长，导致室外换热器的换热管内存在较多未完全冷凝的冷媒，过多的液态冷媒会在管内形成液膜，增大了室外换热器换热过程中的热阻，降低了室外换热器的换热能力。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

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，以解决相关技术室外换热器的冷媒流动路径增长，导致室外换热器的换热管内存在较多未完全冷凝的冷媒，过多的液态冷媒会在管内形成液膜，增大室外换热器换热过程中的热阻，降低室外换热器的换热能力的技术问题。

在一些实施例中，所述换热器包括依次连通的第一换热部分、第二换热部分和过冷段，还包括：储液元件，设置于所述第一换热部分与第二换热部分之间，所述储液元件设置有进液管和出液管，所述进液管与第一换热部分相连通，所述出液管与第二换热部分相连通，所述第一换热部分流出的冷媒经进液管进入储液元件并进行部分存储后，冷媒经所述出液管流入所述第二换热部分，其中，所述储液元件还设置有连通所述过冷段的连接管，所述连接管设置有第一阀件，所述连接管用于使所述储液元件内的液态冷媒流入所述过冷段。

在一些可选实施例中，所述进液管的管口至所述储液元件底部的距离小于所述出液管的管口至所述储液元件底部的距离；和/或，所述连接管设置于所述储液元件的底部。

在一些可选实施例中，所述连接管的内径为2-4mm。

在一些可选实施例中，所述第一换热部分、第二换热部分和过冷段从上至下依次设置。

在一些可选实施例中，所述换热器还包括：第一分流元件，设置于所述第一换热部分的冷媒入口；第二分流元件，设置于所述第二换热部分的冷媒入口；第三分流元件，设置于所述第二换热部分的冷媒出口；第四分流元件，设置于所述过冷段的冷媒出口；第一旁通管路，连通所述第一分流元件与第三分流元件，且，所述第一旁通管路设置有第一单向阀，所述第一单向阀的导通方向限定为从所述第三分流元件至第一分流元件；和，第二旁通管路，连通所述第二分流元件与第四分流元件，且，所述第二旁通管路设置有第二单向阀，所述第二单向阀的导通方向限定为从所述第四分流元件至第二分流元件。

在一些可选实施例中，所述第一换热部分至少包括并联连通的第一换热支路和第二换热支路；和/或，所述第二换热部分至少包括并联连通的第三换热支路和第四换热支路。

在一些实施例中，所述空调器包括压缩机、四通阀、室内换热器和室外换热器，其中，所述室外换热器为前述的换热器。

在一些可选实施例中，所述的空调器还包括：控制器，被配置为获取所述压缩机的运行频率，当所述压缩机的运行频率大于或等于预设频率时，控制所述第一阀件开启。

在一些可选实施例中，所述控制器还被配置为，当所述压缩机的运行频率大于或等于预设频率时，获取所述连接管内的冷媒温度，当所述冷媒温度小于冷媒的冷凝温度时，控制所述第一阀件开启。

在一些可选实施例中，所述控制器还被配置为，控制所述第一阀件开启后，获取所述连接管内的冷媒温度，当所述冷媒温度大于或等于冷媒的冷凝温度时，控制所述第一阀件关闭。

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包括依次连通的第一换热部分、第二换热部分和过冷段。第一换热部分与第二换热部分之间设置有储液元件，储液元件用于将从第一换热部分流出的冷媒经进液管进入储液元件并进行部分存储后，冷媒经储液元件的出液管流入第二换热部分。并且，储液元件还设置有连通过冷段的连接管，连接管设置有第一阀件，连接管用于使储液元件内的液态冷媒流入过冷段。

设置于第一换热部分和第二换热部分之间的储液元件，可以将换热器的经过第一换热部分换热完成的液态冷媒进行存储，调节换热器中参与空调器的冷媒循环系统换热的冷媒量。同时，储液元件还设置有直接连通过冷段的连接管，可以将经过第一换热部分换热完成的液态冷媒直接导通至过冷段，使经过第一换热部分换热完成的液态冷媒不参与第二换热部分的换热过程，避免了液态冷媒对第二换热部分换热过程中的热阻，进而提高了整个换热器的换热能力。

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是制冷工况下，本公开实施例提供的换热器作为室外换热器的冷媒流路示意图；

图5是制热工况下，本公开实施例提供的换热器作为室外换热器的冷媒流路示意图。

附图标记：

111：第一换热部分；112：第二换热部分；113：第三换热部分；114：过冷段；

12：储液元件；121：进液管；122：出液管；123：连接管；124：第一阀件；

131：第一分流元件；132：第二分流元件；133：第三分流元件；134：第四分流元件；

14：第一旁通管路；141：第一单向阀；15：第二旁通管路；151：第二单向阀。

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。

空调器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至图3所示，换热器包括依次连通的第一换热部分111、第二换热部分112和过冷段114，换热器还包括储液元件12。储液元件12设置于第一换热部分111与第二换热部分112之间，储液元件12设置有进液管121和出液管122，进液管121与第一换热部分111相连通，出液管122与第二换热部分112相连通，第一换热部分111流出的冷媒经进液管121进入储液元件12并进行部分存储后，冷媒经出液管122流入第二换热部分112。其中，储液元件12还设置有连通过冷段114的连接管123，连接管123设置有第一阀件124，连接管123用于使储液元件12内的液态冷媒流入过冷段114。

第一换热部分111、第二换热部分112和过冷段114依次连通，可以理解为，第一换热部分111、第二换热部分112和过冷段114依次串连，冷媒依次流经换热器的第一换热部分111、第二换热部分112和过冷段114。例如，在制冷工况下，本公开实施例提供的换热器作为室外换热器时，冷媒依次流经换热器的第一换热部分111、第二换热部分112和过冷段114。可选地，第一换热部分111、第二换热部分112和过冷段114从上至下依次设置。可选地，第一换热部分111、第二换热部分112和过冷段114分别包括多条换热管。

空调器运行制冷工况时，包括额定制冷、中间制冷、低温中间等不同制冷运行模式，这些不同制冷运行模式的负荷不同，所需要的冷媒循环流路中的最佳冷媒量也不同。本公开实施例提供了一种设置有储液元件12的换热器，可以对流经换热器的第一换热部分111的冷媒进行部分存储，以调节流经换热器或者冷媒循环回路的冷媒量，使得换热器或冷媒循环回路中的冷媒量符合当前空调器的运行模式，提高了空调器的在不同运行负荷下的运行能力，有利于空调器的全年能源消耗率(Annual Performance Factor，简称APF)。

储液元件12为具有储液腔的壳体结构，可以对从第一换热部分111流出的冷媒进行部分存储。此处的“部分存储”可以理解为对从第一换热部分111流出的液态冷媒进行部分存储。例如，换热器的第一换热部分111流出的冷媒经进液管121流入储液元件12的储液腔内，此时，气态冷媒会经储液元件12的出液管122流入第二换热部分112，当储液元件12的储液腔内的液态冷媒达到满液线以上时，液态冷媒也会经出液管122流入第二换热部分112，而低于满液线的冷媒会在储液元件12的储液腔内进行存储，不流入第二换热部分112，即，不参与空调器的冷媒循环系统的换热。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，储液元件12的形状可以为桶状。可选地，储液元件12的进液管121为与第一换热部分111或第二换热部分112中的换热管内径相同、材质相同的铜管。类似的，储液元件12的出液管122为与第一换热部分111或第二换热部分112中的换热管内径相同、材质相同的铜管。

在制冷工况下，换热器作为室外换热器时，冷媒流经换热器的支路越少，路径越长越好，这样，能够增加冷媒的过冷度。但是，随着冷媒流动路径的加长，在冷媒未完全冷凝的换热管中，过多的液态冷媒会在换热管内形成液膜，增大了换热的热阻，不利于换热器的换热。本公开实施例提供的换热器中，储液元件12还设置有直接连通过冷段114的连接管123，连接管123设置有第一阀件124，连接管123用于使储液元件12内的液态冷媒不经过第二换热部分112，而是直接流入过冷段114。这样，减少了换热器的第二换热部分112的换热管内的冷媒液膜的形成，降低了冷媒液膜对第二换热部分112的热阻，进而提高了整个换热器的换热效率。

可选地，进液管121的管口至储液元件12底部的距离小于出液管122的管口至储液元件12底部的距离。进液管121在储液元件12内的伸入长度大于出液管122在储液元件12内的伸入长度，使得储液元件12可以对经过进液管121流入储液腔内的液态冷媒进行部分存储，达到满液线后，液态冷媒再经出液管122流出储液元件12。

可选地，连接管123设置于储液元件12的底部。连接管123设置于储液元件12的底部，这样，储液元件12的储液腔底部的液态冷媒可以直接经连接管123流入换热器的过冷段114，参与空调器的冷媒循环换热。

可选地，连接管123的内径为2-4mm。

换热器的换热管的内径一般为6-9mm，本公开实施例中，相对于换热管的内径，储液元件12的连接管123的内径较小，这样，可以减少连接管123内的液态冷媒的质量流量，避免连接管123内的冷媒的质量流量过大时，储液元件12内的液态冷媒流尽后会有气态冷媒直接经连接管123流入过冷段114，这样，会降低部分过冷度，进而降低能效。本公开实施例中，储液元件12的连接管123的内径为2-4mm，减小了连接管123内的液态冷媒的质量流量，避免了气态冷媒经连接管123进入过冷段114。

可选地，本公开实施例提供的换热器还包括第一分流元件131、第二分流元件132、第三分流元件133、第四分流元件134、第一旁通管路14和第二旁通管路15。其中，第一分流元件131设置于第一换热部分111的冷媒入口；第二分流元件132设置于第二换热部分112的冷媒入口；第三分流元件133设置于第二换热部分112的冷媒出口；第四分流元件134设置于过冷段114的冷媒出口；第一旁通管路14连通第一分流元件131与第三分流元件133，且，第一旁通管路14设置有第一单向阀141，第一单向阀141的导通方向限定为从第三分流元件133至第一分流元件131；第二旁通管路15连通第二分流元件132与第四分流元件134，且，第二旁通管路15设置有第二单向阀151，第二单向阀151的导通方向限定为从第四分流元件134至第二分流元件132。可选地，第二换热部分112与过冷段114之间，还设置有第三换热部分113。

本公开实施例提供了一种在制冷工况和制热工况分别具有不同的冷媒流动路径的换热器。如图4所示，在制冷工况下，本公开实施例提供的换热器作为室外换热器时，受第一单向阀141和第二单向阀151的阻挡作用，第一换热部分111、第二换热部分112、第三换热部分113和过冷段114串连连通，换热器中的冷媒依次流经第一换热部分111、第二换热部分112、第三换热部分113和过冷段114。

如图5所示，在制热工况下，本公开实施例提供的换热器作为室外换热器时，第一单向阀141和第二单向阀151导通，第一换热部分111、第二换热部分112和第三换热部分113并连连通，换热器中的冷媒经过过冷段114之后，分别流经第一换热部分111、第二换热部分112和第三换热部分113。

可选地，第一换热部分111至少包括并联连通的第一换热支路和第二换热支路。和/或，第二换热部分112至少包括并联连通的第三换热支路和第四换热支路。

第一换热支路与第二换热支路在横向上并排设置，这样，有利于经第一分流元件131的冷媒在第一换热支路和第二换热支路内均匀分配，提高了换热器的各换热部分的换热均匀性，进而提高换热器的换热效果。可选地，第一换热支路中换热管的数量等于第二换热支路中换热管的数量。

类似的，第三换热支路与第四换热支路在横向上并排设置，这样，有利于经第二分流元件132的冷媒在第三换热支路和第四换热支路内均匀分配，提高了换热器的各换热部分的换热均匀性，进而提高换热器的换热效果。可选地，第三换热支路中换热管的数量等于第四换热支路中换热管的数量。

可选地，第三换热支路和第四换热支路均设置于第一换热支路和第二换热支路下部。

可选地，第三换热部分113包括第五换热支路。第五换热支路设置于第三换热支路或第四换热支路下部。

本公开实施例还提供了一种空调器。

空调器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/或室外换热器为如前述的换热器。

可选的，在制冷工况且前述的换热器作为室外换热器使用时，靠近第一分流元件131的冷媒口作为冷媒流入的端口，靠近过冷段114的冷媒口作为冷媒流出的端口；而在制热工况且前述的换热器作为室外换热器使用时，靠近过冷段114的冷媒口作为冷媒流入的端口，靠近第一分流元件131的冷媒口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器，可以在空调器运行制冷工况和制热工况时，分别以不同的流向进行冷媒输送，不仅能够在制冷工况下使得冷媒能够充分换热实现“过冷”，同时也可以在制热工况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，本公开实施例提供的空调器还包括控制器，被配置为获取压缩机的运行频率，当压缩机的运行频率大于或等于预设频率时，控制第一阀件124开启。可选地，以制冷工况且预设频率为40hz为例。当压缩机的运行频率小于40hz时，认为热负荷较小，空调器的冷媒循环系统所需的冷媒量较少，此时，控制连接管123上的第一阀件124关闭，使储液元件12内存储部分冷媒，减少参与冷媒循环系统的冷媒量，提高空调器的制冷循环效率。当压缩机的运行频率大于或等于40hz时，认为热负荷较大，空调器的冷媒循环系统所需的冷媒量较多，此时，控制连接管123上的第一阀件124开启，使储液元件12内的液态冷媒直接流入过冷段114，参与空调器的冷媒循环。

可选地，空调器的控制器还被配置为，当压缩机的运行频率大于或等于预设频率时，获取连接管123内的冷媒温度，当冷媒温度小于冷媒的冷凝温度时，控制第一阀件124开启；当冷媒温度大于或等于冷媒的冷凝温度时，控制第一阀件124关闭。

当连接管123内的冷媒温度小于冷媒的冷凝温度时，认为连接管123内的冷媒为液态冷媒，此时，控制第一阀件124开启，使液态冷媒流入过冷段114，参与空调器后续的冷媒系统换热；当连接管123内的冷媒温度的大于或等于冷媒的冷凝温度时，认为，连接管123内的冷媒的气态冷媒，此时，控制第二阀件关闭，防止气态冷媒直接流入过冷段114，降低换热器的换热能力。

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，包括依次连通的第一换热部分、第二换热部分和过冷段，还包括：

储液元件，设置于所述第一换热部分与第二换热部分之间，所述储液元件设置有进液管和出液管，所述进液管与第一换热部分相连通，所述出液管与第二换热部分相连通，所述第一换热部分流出的冷媒经进液管进入储液元件并进行部分存储后，冷媒经所述出液管流入所述第二换热部分，

其中，所述储液元件还设置有连通所述过冷段的连接管，所述连接管设置有第一阀件，所述连接管用于使所述储液元件内的液态冷媒流入所述过冷段。

2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，

所述进液管的管口至所述储液元件底部的距离小于所述出液管的管口至所述储液元件底部的距离；和/或，

所述连接管设置于所述储液元件的底部。

3.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于，

所述连接管的内径为2-4mm。

4.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，

所述第一换热部分、第二换热部分和过冷段从上至下依次设置。

5.根据权利要求1至4任一项所述的换热器，其特征在于，还包括：

第一分流元件，设置于所述第一换热部分的冷媒入口；

第二分流元件，设置于所述第二换热部分的冷媒入口；

第三分流元件，设置于所述第二换热部分的冷媒出口；

第四分流元件，设置于所述过冷段的冷媒出口；

第一旁通管路，连通所述第一分流元件与第三分流元件，且，所述第一旁通管路设置有第一单向阀，所述第一单向阀的导通方向限定为从所述第三分流元件至第一分流元件；和，

第二旁通管路，连通所述第二分流元件与第四分流元件，且，所述第二旁通管路设置有第二单向阀，所述第二单向阀的导通方向限定为从所述第四分流元件至第二分流元件。

6.根据权利要求5所述的换热器，其特征在于，

所述第一换热部分至少包括并联连通的第一换热支路和第二换热支路；和/或，

所述第二换热部分至少包括并联连通的第三换热支路和第四换热支路。

7.一种空调器，其特征在于，包括压缩机、四通阀、室内换热器和室外换热器，

其中，所述室外换热器为权利要求1至6任一项所述的换热器。

8.根据权利要求7所述的空调器，其特征在于，还包括：

控制器，被配置为获取所述压缩机的运行频率，当所述压缩机的运行频率大于或等于预设频率时，控制所述第一阀件开启。

9.根据权利要求8所述的空调器，其特征在于，所述控制器还被配置为，

当所述压缩机的运行频率大于或等于预设频率时，获取所述连接管内的冷媒温度，当所述冷媒温度小于冷媒的冷凝温度时，控制所述第一阀件开启。

10.根据权利要求9所述的空调器，其特征在于，所述控制器还被配置为，

控制所述第一阀件开启后，获取所述连接管内的冷媒温度，当所述冷媒温度大于或等于冷媒的冷凝温度时，控制所述第一阀件关闭。

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