CN219368047U - 一种换热装置 - Google Patents

Abstract

本申请属于空气调节技术领域，特别是涉及一种换热装置。传统换热器无法在制冷/制热切换时改变流路数量。本申请提供了一种换热装置，包括微通道换热器、分液器、第一制冷剂出入口、第二制冷剂出入口、第一单向阀、第二单向阀和第三单向阀，所述微通道换热器包含多个换热单元、第一集管和第二集管，所述第一集管和第二集管用隔板分为若干腔室，所述若干腔室使用管路与第一制冷剂出入口和第二制冷剂出入口连通，所述多个换热单元与若干腔室组成多个换热流程。使得换热装置在做蒸发器时多支路，做冷凝器时少支路。

Description

一种换热装置

技术领域

本申请属于空气调节技术领域，特别是涉及一种换热装置。

背景技术

换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足工艺条件的需要，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。换热器行业涉及暖通、压力容器、中水处理设备，化工，石油等近30多种产业。

现有制冷/制热双模式空调下的换热器，其在不同模式下分别作为蒸发器和冷凝器使用。为了在作为冷凝器使用时提高冷媒吸热效率一般增设有过冷段，但是，当换热器作为蒸发器使用时过冷段反而会导致系统流路压损增大，降低换热器放热效率。因此对于双模式空调来说其换热器在做蒸发器时需要增加并联流程数，减少管路长度，降低压力损失，提高换热效率；做冷凝器时需要减少并联流程数，增加管路长度，提高制冷剂流速，提高换热效率。但传统换热器无法在制冷/制热切换时改变流路数量。

实用新型内容

1.要解决的技术问题

基于传统换热器无法在制冷/制热切换时改变流路数量的问题，本申请提供了一种换热装置。

2.技术方案

为了达到上述的目的，本申请提供了一种换热装置，包括依次连通的第一制冷剂出入口、分液器和微通道换热器，所述微通道换热器与第二制冷剂出入口连通，所述微通道换热器包括依次连通的第一集管、制冷剂流道和第二集管，所述第一集管包括依次连接的第一腔室、第二腔室、第三腔室和第四腔室，所述第二集管包括相互连接的第五腔室和第六腔室，所述制冷剂流道包括第一制冷剂流道、第二制冷剂流道、第三制冷剂流道和第四制冷剂流道，所述第一腔室、第一制冷剂流道与所述第五腔室依次连通，所述第二腔室、第二制冷剂流道与所述第五腔室依次连通，所述第三腔室、第三制冷剂流道与所述第六腔室依次连通，所述第四腔室、第四制冷剂流道与所述第六腔室依次连通，所述第一制冷剂流道中设置有若干第一换热单元，所述第二制冷剂流道中设置有若干第二换热单元，所述第三制冷剂流道中设置有若干第三换热单元，所述第四制冷剂流道中设置有若干第四换热单元，所述分液器与所述第二腔室连通，所述分液器与所述第四腔室连通，所述第二制冷剂出入口与所述第一腔室连通，所述第二制冷剂出入口与所述第三腔室连通，所述第二腔室与所述第三腔室连通，所述换热装置能够作为蒸发器或者冷凝器。

本申请提供的另一种实施方式为：所述分液器与所述第二腔室之间设置有第一单向阀，所述第二腔室与所述第三腔室之间设置有第二单向阀，所述第二制冷剂出入口与所述第三腔室之间设置有第三单向阀。

本申请提供的另一种实施方式为：所述第一腔室、所述第二腔室、所述第三腔室和所述第四腔室之间均设置有隔板，所述第五腔室与所述第六腔室之间设置有隔板。

本申请提供的另一种实施方式为：所述第一换热单元为微通道扁管，所述第二换热单元为微通道扁管，所述第三换热单元为微通道扁管，所述第四换热单元为微通道扁管，相邻所述微通道扁管之间通过翅片连接。

本申请提供的另一种实施方式为：所述第一换热单元数量、所述第二换热单元数量、所述第三换热单元数量和所述第四换热单元数量均不同。

本申请提供的另一种实施方式为：所述分液器包括第一出口管和第二出口管，所述第一出口管直径与所述第二出口管直径不相同。

3.有益效果

与现有技术相比，本申请提供的一种换热装置的有益效果在于：

本申请提供的换热装置，当换热装置做冷凝器时，减少并联流程数，增大流速，提高换热效率；当换热装置做蒸发器时，增加并联流程数，降低压力损失，提高换热效率。

本申请提供的换热装置，使得换热装置在做蒸发器时多支路，做冷凝器时少支路。

本申请提供的换热装置，使用单向阀对制冷剂流通路径进行控制，可以实现不同工况下的流程转换，提高换热效率并有效节省成本。

本申请提供的换热装置，使用不同孔径的分液器与各换热流程进行连接，可以对不同换热面积下的制冷剂流量进行合理分配。

附图说明

图1是本申请的换热装置结构示意图；

图2是本申请的换热装置作为蒸发器制冷剂流程示意图；

图3是本申请的换热装置作为冷凝器制冷剂流程示意图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图对本申请的具体实施例进行详细地描述，依照这些详细的描述，所属领域技术人员能够清楚地理解本申请，并能够实施本申请。在不违背本申请原理的情况下，各个不同的实施例中的特征可以进行组合以获得新的实施方式，或者替代某些实施例中的某些特征，获得其它优选的实施方式。

参见图1～3，本申请提供一种换热装置，包括依次连通的第一制冷剂出入口100、分液器200和微通道换热器400，所述微通道换热器400与第二制冷剂出入口500连通，所述微通道换热器400包括依次连通的第一集管410、制冷剂流道和第二集管420，所述第一集管410包括依次连接的第一腔室411、第二腔室412、第三腔室413和第四腔室414，所述第二集420管包括相互连接的第五腔室421和第六腔室422，所述制冷剂流道包括第一制冷剂流道、第二制冷剂流道、第三制冷剂流道和第四制冷剂流道，所述第一腔室411、第一制冷剂流道与所述第五腔室421依次连通，所述第二腔室412、第二制冷剂流道与所述第五腔室421依次连通，所述第三腔室413、第三制冷剂流道与所述第六腔室422依次连通，所述第四腔室414、第四制冷剂流道与所述第六腔室422依次连通，所述第一制冷剂流道中设置有若干第一换热单元，所述第二制冷剂流道中设置有若干第二换热单元，所述第三制冷剂流道中设置有若干第三换热单元，所述第四制冷剂流道中设置有若干第四换热单元，所述分液器200与所述第二腔室412连通，所述分液器200与所述第四腔室414连通，所述第二制冷剂出入口500与所述第一腔室414连通，所述第二制冷剂出入口500与所述第三腔室413连通，所述第二腔室412与所述第三腔室413连通，所述换热装置能够作为蒸发器或者冷凝器。所述第一集管410和第二集管420用隔板分为若干腔室，所述若干腔室使用管路与第一制冷剂出入口100和第二制冷剂出入口500连通，所述多个换热单元与若干腔室组成多个换热流程。

根据制冷剂流入口的不同，切换换热装置的工作状态。做蒸发器时，多个换热流程并联，降低制冷剂压力损失，提高换热效率；做冷凝器时，将多个换热流程串联，增加制冷剂流速，提高换热效率。

做蒸发器时，制冷剂在换热单元中吸热蒸发，此时微通道换热器400内压力低，换热效率受压损的影响大于流速的影响，因此需要减少流程长度，增加并联流程数。制冷剂从第一制冷剂进出口100流入，经分液器200后，被分为两路，一路直接流入第四腔室414，并在换热单元中吸热蒸发，经第六腔室422流入下一换热流程中，最后从第三腔室413流出后与另一路制冷剂汇合，后从第二制冷剂进出口500流出；另一路进入第二腔室412，并在换热单元中吸热蒸发，经第五腔室421流入下一换热流程中，最后从第一腔室411流出，与另一路制冷剂汇合后从第二制冷剂进出口500流出。做蒸发器时，制冷剂被分液器200分为两路，四个换热流程属并联关系，这样做可以有效减小制冷剂的沿程压降，提高换热效率。

做冷凝器时，制冷剂在换热单元中放热冷凝，此时换热器内压力高，换热效率受流速的影响大于压损的影响，因此需要减少并联流程数，增加流程长度。制冷剂从第二制冷剂进出口500流入，依次通过第一腔室411，第五腔室421，第二腔室412，第三腔室413，第六腔室422，第四腔室414，分液器200，后经第一制冷剂进出口100流出。做冷凝器时，制冷剂仅为一路，四个换热流程属串联关系，这样做可以提高制冷剂流速，增大管内测换热系数，提高换热效率。

进一步地，所述分液器200与所述第二腔室412之间设置有第一单向阀301，所述第二腔室412与所述第三腔室413之间设置有第二单向阀302，所述第二制冷剂出入口500与所述第三腔室413之间设置有第三单向阀303。做蒸发器时，制冷剂在换热单元中吸热蒸发，此时微通道换热器400内压力低，换热效率受压损的影响大于流速的影响，因此需要减少流程长度，增加并联流程数。制冷剂从第一制冷剂进出口100流入，经分液器200后，被分为两路，一路直接流入第四腔室414，并在换热单元中吸热蒸发，经第六腔室422流入下一换热流程中，最后从第三腔室413流出，经过第三单向阀303后与另一路制冷剂汇合，后从第二制冷剂进出口500流出；另一路经第一单向阀流301入第二腔室412，并在换热单元中吸热蒸发，经第五腔室421流入下一换热流程中，最后从第一腔室411流出，与另一路制冷剂汇合后从第二制冷剂进出口500流出。做蒸发器时，制冷剂被分液器200分为两路，四个换热流程属并联关系，这样做可以有效减小制冷剂的沿程压降，提高换热效率。

做冷凝器时，制冷剂在换热单元中放热冷凝，此时换热器内压力高，换热效率受流速的影响大于压损的影响，因此需要减少并联流程数，增加流程长度。制冷剂从第二制冷剂进出口500流入，依次通过第一腔室411，第五腔室421，第二腔室412，第二单向阀302，第三腔室413，第六腔室422，第四腔室414，分液器200，后经第一制冷剂进出口100流出。做冷凝器时，制冷剂仅为一路，四个换热流程属串联关系，这样做可以提高制冷剂流速，增大管内测换热系数，提高换热效率。

进一步地，所述第一腔室411、所述第二腔室412、所述第三腔室413和所述第四腔室414之间均设置有隔板，所述第五腔室421与所述第六腔室422之间设置有隔板。所述第一集管410和第二集管420通过隔板被分为多个独立的腔室，并通过与其连接的管路和阀门的配合来实现在不同工况下对制冷剂的分配。通过N个换热单元连接。N个换热单元和多个独立腔室组成n个换热流程。其中，N>＝n。

进一步地，所述第一换热单元为微通道扁管，所述第二换热单元为微通道扁管，所述第三换热单元为微通道扁管，所述第四换热单元为微通道扁管，相邻所述微通道扁管之间通过翅片连接。

进一步地，所述第一换热单元数量、所述第二换热单元数量、所述第三换热单元数量和所述第四换热单元数量均不同。由于在冷凝器过程中制冷剂体积在不断减小，因此每个换热流程可以由不同数量的换热单元组成。

进一步地，所述分液器200包括第一出口管和第二出口管，所述第一出口管直径与所述第二出口管直径不相同。使用两个不同直径的出口管来对不同换热面积下制冷剂流量进行合理分配，使得换热装置在做蒸发器时，制冷剂流经分液器200后能够合理分配给多个换热流程。

实施例

以一个4换热流程的换热装置为例。将与第一腔室411连接的换热流程称为第一换热流程，与第二腔室412连接的换热流程称为第二换热流程，与第三腔室413连接的换热流程称为第三换热流程，与第四腔室414连接的换热流程称为第四换热流程。例如，微通道换热器400一共包含28个换热单元，其中，第一换热流程包括10个换热单元，第二换热流程包括8个换热单元，第三换热流程包括6个换热单元，第四换热流程包括4个换热单元。为了对不同换热面积下制冷剂流量的合理分配，在本例中，分液器200与第二腔室412的连接管路直径要大于与第四腔室414的连接管路直径。

如图2所示，做蒸发器时，制冷剂从第一制冷剂进出口100流入，经分液器200后，制冷剂被分为两路，一路直接流入第四腔室414，并在第四换热流程中吸热蒸发，经第六腔室422流入第三换热流程中，最后从第三腔室413流出，经过第三单向阀303后与另一路制冷剂汇合后从第二制冷剂进出口500流出；另一路经第一单向阀流301入的第二腔室412，并在第二换热流程中吸热蒸发，经第五腔室421流入第一换热流程中，最后从第一腔室411流出，与另一路制冷剂汇合后从第二制冷剂进出口500流出。做蒸发器时，制冷剂被分液器200分为两路，4个换热流程被分为并联的两路，这样做可以有效减小制冷剂的沿程压降，提高换热效率。

如图3所示，做冷凝器时，制冷剂从第二制冷剂进出口500流入，依次通过第一腔室411，第五腔室421，第二腔室412，第二单向阀302，第三腔室413，第六腔室422，第四腔室414，分液器200，后经第一制冷剂进出口100流出。做冷凝器时，制冷剂仅为一路，四个换热流程属串联关系，这样做可以提高制冷剂流速，增大管内测换热系数，提高换热效率。

尽管在上文中参考特定的实施例对本申请进行了描述，但是所属领域技术人员应当理解，在本申请公开的原理和范围内，可以针对本申请公开的配置和细节做出许多修改。本申请的保护范围由所附的权利要求来确定，并且权利要求意在涵盖权利要求中技术特征的等同物文字意义或范围所包含的全部修改。

Claims (6)

1.一种换热装置，其特征在于：包括依次连通的第一制冷剂出入口、分液器和微通道换热器，所述微通道换热器与第二制冷剂出入口连通，所述微通道换热器包括依次连通的第一集管、制冷剂流道和第二集管，所述第一集管包括依次连接的第一腔室、第二腔室、第三腔室和第四腔室，所述第二集管包括相互连接的第五腔室和第六腔室，所述制冷剂流道包括第一制冷剂流道、第二制冷剂流道、第三制冷剂流道和第四制冷剂流道，所述第一腔室、第一制冷剂流道与所述第五腔室依次连通，所述第二腔室、第二制冷剂流道与所述第五腔室依次连通，所述第三腔室、第三制冷剂流道与所述第六腔室依次连通，所述第四腔室、第四制冷剂流道与所述第六腔室依次连通，所述第一制冷剂流道中设置有若干第一换热单元，所述第二制冷剂流道中设置有若干第二换热单元，所述第三制冷剂流道中设置有若干第三换热单元，所述第四制冷剂流道中设置有若干第四换热单元，所述分液器与所述第二腔室连通，所述分液器与所述第四腔室连通，所述第二制冷剂出入口与所述第一腔室连通，所述第二制冷剂出入口与所述第三腔室连通，所述第二腔室与所述第三腔室连通，所述换热装置能够作为蒸发器或者冷凝器。

2.如权利要求1所述的换热装置，其特征在于：所述分液器与所述第二腔室之间设置有第一单向阀，所述第二腔室与所述第三腔室之间设置有第二单向阀，所述第二制冷剂出入口与所述第三腔室之间设置有第三单向阀。

3.如权利要求2所述的换热装置，其特征在于：所述第一腔室、所述第二腔室、所述第三腔室和所述第四腔室之间均设置有隔板，所述第五腔室与所述第六腔室之间设置有隔板。

4.如权利要求3所述的换热装置，其特征在于：所述第一换热单元为微通道扁管，所述第二换热单元为微通道扁管，所述第三换热单元为微通道扁管，所述第四换热单元为微通道扁管，相邻所述微通道扁管之间通过翅片连接。

5.如权利要求1所述的换热装置，其特征在于：所述第一换热单元数量、所述第二换热单元数量、所述第三换热单元数量和所述第四换热单元数量均不同。

6.如权利要求5所述的换热装置，其特征在于：所述分液器包括第一出口管和第二出口管，所述第一出口管直径与所述第二出口管直径不相同。