CN219798029U - 换热装置及制冷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种换热装置及制冷系统，属于制冷的技术领域，其中，包括套管换热器，该套管换热器包括有第一换热管及第二换热管，第二换热管套接于第一换热管外，第二换热管的端部与第一换热管的外壁密封连接，且第二换热管的内壁与第一换热管的外壁之间形成第一换热腔；套管换热器的第一端设有第三换热管和第四换热管，第四换热管套接于第三换热管外，第四换热管的端部与第三换热管的外壁密封连接，且第四换热管的内壁与第三换热管的外壁之间形成第二换热腔；第一换热腔与第三换热管相通，第二换热腔与第一换热管相通；采用第三换热管和第四换热管，实现了增加了制冷剂与冷却水的换热面积，提高制冷系统的换热效率。

Description

换热装置及制冷系统

技术领域

本实用新型属于制冷的技术领域，具体涉及一种换热装置及制冷系统。

背景技术

在制冷系统中，一般会采用套管式换热器进行换热工质的热交换。

传统的套管换热器，采用换热管穿入外管弯制而成，冷却水走换热管内，制冷剂走换热管与外管之间的换热腔；此种换热器在用于制冷剂冷凝时，制冷剂与冷却水的换热面积有限，导致冷凝面积不够；而且，制冷剂气体状进入换热腔占用了外管内的换热面积，也导致冷却水与制冷剂之间的冷凝面积不够。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种换热装置及制冷系统，实现了增加了制冷剂与冷却水的换热面积，提高制冷系统的换热效率。

其技术方案如下：

一种换热装置，包括套管换热器，该套管换热器包括有第一换热管及第二换热管，所述第二换热管套接于所述第一换热管外，所述第二换热管的端部与所述第一换热管的外壁密封连接，且所述第二换热管的内壁与所述第一换热管的外壁之间形成第一换热腔；

所述套管换热器的第一端设有第三换热管和第四换热管，所述第四换热管套接于所述第三换热管外，所述第四换热管的端部与所述第三换热管的外壁密封连接，且所述第四换热管的内壁与所述第三换热管的外壁之间形成第二换热腔；

所述第一换热腔与第三换热管相通，所述第二换热腔与第一换热管相通。

在其中一实施例中，所述套管换热器的第二端设有第五换热管和第六换热管，所述第六换热管套接于第五换热管外，所述第六换热管的端部与第五换热管的外壁密封连接，且所述第六换热管的内壁与所述第五换热管的外壁之间形成第三换热腔；

所述第三换热腔与第一换热管相通，所述第五换热管与第一换热腔相通。

在其中一实施例中，所述第四换热管或第六换热管包括主体、第一盖体和第二盖体，所述第一盖体与所述主体的一端密封连接，所述第二盖体与所述主体的另一端密封连接，且所述第一盖体和所述第二盖体均设有供所述第三换热管或第五换热管穿过的通孔。

在其中一实施例中，所述第二换热管具有第一通口和第二通口，所述第一换热腔通过第一通口与第三换热管相通，所述第一换热腔通过第二通口与第五换热管相通；

所述第四换热管具有第三通口，所述第二换热腔通过第三通口与第一换热管相通，所述第六换热管具有第四通口，所述第三换热腔通过第四通口与第一换热管相通。

在其中一实施例中，所述第三换热管具有供制冷剂进入所述第三换热管的第一进口，所述第五换热管具有供制冷剂排出的第一出口；所述第六换热管具有供冷却水进入所述第三换热腔的第二进口，所述第四换热管具有供冷却水排出的第二出口。

在其中一实施例中，所述套管换热器还包括第一冷却管和第二冷却管，所述第一冷却管通过第二进口与第三换热腔相通，所述第二冷却管通过第二出口与第二换热腔相通。

在其中一实施例中，所述套管换热器的第一端还设有三通部件，所述三通部件的第三端供第一换热管穿过，所述三通部件的第四端与第二换热管连接，所述三通部件的第五端与第三换热管连接。

在其中一实施例中，所述第三换热管穿过所述第四换热管后，并折弯与第一换热腔相通，所述第三换热管折弯呈弧形状，且所述第三换热管折弯朝向第一通口。

在其中一实施例中，所述第二换热管环绕设置，并形成螺旋状；所述第一换热管的长度方向与所述第二换热管相切设置。

本实用新型还提出一种制冷系统，包括压缩机、节流元件、室内换热器以及如上述所述的换热装置，所述压缩机、所述换热装置、所述节流元件和所述室内换热器依次首尾相连。

本实用新型所提供的技术方案具有以下的优点及效果：

1、在套管换热器的前端或后端设置第三换热管和第四换热管，当第三换热管和第四换热管位于套管换热器的前端时，可以将第三换热管和第四换热管作为预冷段，当第三换热管和第四换热管位于套管换热器的后端时，可以将第三换热管和第四换热管作为过冷段；冷却水位于第一换热管和第二换热腔内，对第三换热管内的过热气体制冷剂进行预冷，使预冷后的制冷剂进入主换热段，可以增加套管换热器的前端或后端的性能，实现了增加了制冷剂与冷却水的换热面积，提高制冷系统的换热效率。

2、在套管换热器的后端设置第五换热管和第六换热管，使套管换热器的后端形成过冷段，此第五换热管和第六换热管也可以用于套管换热器的预冷或过冷；在第五换热管和第六换热管为过冷段时，第三换热管和第四换热管为预冷段；当制冷剂经过主换热段换热后进入过冷段，第三换热腔的冷却水对制冷剂进行过冷，降低流出过冷段的制冷剂的温度，进一步提高换热装置的换热效率。

3、采用第一盖体和第二盖体分别与主体的两端密封连接，第一盖体、主体、第二盖体之间形成第二换热腔或第三换热腔，同时各个盖体均设有供第三换热管或第五换热管穿过的通孔，可以使第二换热腔的冷却水与第三换热管的制冷剂，以及第三换热腔的冷却水与第五换热管的制冷剂进行热交换；且主体和盖体的结构简单，有利于加工安装。

4、制冷剂通过第一进口依次进入第三换热管、第一换热腔，然后从第五换热管的第一出口排出；冷却水通过第二进口依次进入第三换热腔、第一换热管，然后从第二换热腔排出；如此设置，使制冷剂和冷却水之间朝向相反的方向流动，在制冷剂与冷却水流动过程中，实现制冷剂与冷却水的热交换。

5、将换热装置应用于制冷系统中，可以增加制冷系统的制冷效率，采用节流元件控制制冷剂的流量，并通过室内换热器将制冷剂进行气化，使制冷系统散发出冷空气，并快速降低环境的温度。

附图说明

图1是本实用新型一实施例中换热装置的示意图。

图2是本实用新型一实施例中换热装置的主视图。

图3是本实用新型一实施例中换热装置的侧视图一。

图4是本实用新型一实施例中换热装置的侧视图二。

图5是本实用新型一实施例中第五换热管与第六换热管连接的结构示意图。

图6是本实用新型一实施例中第一换热腔、第二换热腔以及第三换热腔的示意图。

图7是本实用新型一实施例中三通部件的示意图。

图8是本实用新型又一实施例中制冷系统的示意图。

附图标记说明：

100、换热装置；1、第一换热管；2、第二换热管；3、第三换热管；4、第四换热管；5、第五换热管；6、第六换热管；61、主体、62、第一盖体；63、第二盖体；7、三通部件；71、第三端；72、第四端；73第五端；8、第一冷却管；9、第二冷却管；11、压缩机；12、节流元件；13、室内换热器；14、风机；10、第一通口；20、第二通口；30、第三通口；40、第四通口；50、第一进口；60、第一出口；70、第二进口；80、第二出口；A、第一换热腔；B、第二换热腔；C、第三换热腔；200、预冷段；300、主换热段；400、过冷段。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照说明书附图对本实用新型的具体实施例进行更详细的描述。

除非特别说明或另有定义，本文所使用的“第一、第二…”仅仅是用于对名称的区分，不代表具体的数量或顺序。

除非特别说明或另有定义，本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

需要说明的是，本文中“固定于”、“连接于”，可以是直接固定或连接于一个元件，也可以是间接固定或连接于一个元件。

实施例一

如图1至图6所示，一种换热装置100，包括套管换热器，该套管换热器包括有第一换热管1及第二换热管2，第二换热管2套接于第一换热管1外，第二换热管2的端部与第一换热管1的外壁密封连接，且第二换热管2的内壁与第一换热管1的外壁之间形成第一换热腔A；套管换热器的第一端设有第三换热管3和第四换热管4，4第四换热管4套接于第三换热管3外，第四换热管4的端部与第三换热管3的外壁密封连接，且第四换热管4的内壁与第三换热管3的外壁之间形成第二换热腔B；此套管换热器的第一端为套管换热器的前端，第三换热管3和第四换热管4形成预冷段200。套管换热器的第二端设有第五换热管5和第六换热管6，第六换热管6套接于第五换热管5外，第六换热管6的端部与第五换热管5的外壁密封连接，且第六换热管6的内壁与第五换热管5的外壁之间形成第三换热腔C；此套管换热器的第二端为套管换热器的后端，第五换热管5和第六换热管6形成过冷段400。第一换热腔A与第三换热管3相通，第二换热腔B与第一换热管1相通；第三换热腔C与第一换热管1相通，第五换热管5与第一换热腔A相通。在本实施例中，可以将第三换热管3和第四换热管4作为预冷段200或过冷段400使用，当第三换热管3和第四换热管4设置在套管换热器的前端时，此时第三换热3管和第四换热管4为预冷段200；当第三换热管3和第四换热管4设置套管换热器的后端时，此时第三换热管3和第四换热管4为过冷段400。

在本实施例中，压缩机11将气态状的制冷剂通过第三换热管3流向预冷段200，使制冷剂穿过第三换热管3，并与第二换热腔B内的冷却水进行热交换，从而对预冷段200的制冷剂进行预冷。第二换热管2套接于第一换热管1外，制冷剂在预冷后进入第一换热腔A中，并与第一换热管1的冷却水进行热交换，第一换热管1的冷却水将第一换热腔A的制冷剂冷凝为液体，且第一换热腔A为换热装置100的主换热段300，制冷剂进行主换热后通过第五换热管5流向过冷段400，第五换热管5内的制冷剂与第三换热腔C的冷却水进行热交换，并流向节流元件12，采用预冷段200对套管换热器的前端预冷，采用过冷段400对套管换热器的后端过冷，增加制冷剂与冷却水的换热面积，提高换热装置100的换热效率。

在本实施例中，套管换热器的第一端和第二端分别为换热装置100的前端和后端，预冷段200位于换热装置100的前端，过冷段400位于换热装置100的后端，预冷段200主要用于预冷制冷剂的过热气体，提高换热装置100的前端性能，过冷段400最后过冷液态状的制冷剂，提高换热装置100的后端性能。冷却水依次从第二进口70进入第三换热腔C、第一换热管1以及第二换热腔B，从第二出口80流出；制冷剂依次从第一进口50进入第三换热管3，并通过第三换热管3进入第一换热腔A，然后进入第五换热管5，并从第一出口60流出，冷却水和制冷剂呈相反的方向流动，预冷段200和过冷段400可以采用相同的结构。

如图5所示，第四换热管4或第六换热管6包括主体61、第一盖体62和第二盖体63，第一盖体62与主体61的一端密封连接，第二盖体63与主体61的另一端密封连接，且第一盖体62和第二盖体63均设有供第三换热管3或第五换热管5穿过的通孔。第一盖体62、主体61、第二盖体63之间形成第二换热腔B或第三换热腔C，同时各个盖体均设有供第三换热管3或第五换热管5穿过的通孔，可以使第二换热腔B的冷却水与第三换热管3的制冷剂，以及第三换热腔C的冷却水与第五换热管5的制冷剂进行热交换；且主体61、第一盖体62和第二盖体63的结构简单，有利于加工安装。

此外，第二换热管2具有第一通口10和第二通口20，第一换热腔A通过第一通口10与第三换热管3相通，第一换热腔A通过第二通口20与第五换热管5相通；第四换热管4具有第三通口30，第二换热腔B通过第三通口30与第一换热管1相通，第六换热管6具有第四通口40，第三换热腔C通过第四通口40与第一换热管1相通。在本实施例中，为了进一步增加第一换热腔A、第二换热腔B和第三换热腔C的换热面积，可以将第一通口10和第二通口20分别靠近第二换热管2的两端设置；第三通口30和第二出口80分别靠近第四换热管4的两端设置；第四通口40和第二进口70分别靠近第六换热管6的两端设置。

如图6所示，第一换热管1与第二换热管2之间形成第一换热腔A，第三换热管3与第四换热管4之间形成第二换热腔B，第五换热管5与第六换热管6之间形成第三换热腔C。

此外，第三换热管3具有供制冷剂进入第三换热管3的第一进口50，第五换热管5具有供制冷剂排出的第一出口60；第六换热管6具有供冷却水进入第三换热腔C的第二进口70，第四换热管4具有供冷却水排出的第二出口80。制冷剂通过第一进口50依次进入第三换热管3、第一换热腔A，然后从第五换热管5的第一出口60排出；冷却水通过第二进口70依次进入第三换热腔C、第一换热管1，然后从第二换热腔B排出；如此设置，使制冷剂和冷却水之间朝向相反的方向流动，在制冷剂与冷却水流动过程中，实现制冷剂与冷却水的热交换。

此外，套管换热器还包括第一冷却管8和第二冷却管9，第一冷却管8通过第二进口70与第三换热腔C相通，第二冷却管9通过第二出口80与第二换热腔B相通。

如图7所示，套管换热器的第一端还设有三通部件7，三通部件7的第三端71供第一换热管1穿过，三通部件7的第四端72与第二换热管2连接，三通部件7的第五端73与第三换热管3连接。采用三通部件7可以使套管换热器的两端分别与预冷段200和过冷段400连接。

如图3所示，第三换热管3穿过第四换热管4后，并折弯与第一换热腔A相通，第三换热管3折弯呈弧形状，且第三换热管3折弯朝向第一通口10。将第三换热管3折弯呈弧形状，可以使管道内制冷剂流通的更加顺畅，改变第三换热管3形状，使第三换热管3的与第一通口10相通，如此设置可以使换热装置100的体型更加小型化。

如图2至图4所示，第二换热管2环绕设置，并形成螺旋状；第二换热管2环绕设置可以节约第二换热管2的占用空间，使换热装置100更加小型化。第一换热管1的长度方向与第二换热管2相切设置；如此设置，使第一换热管1的冷却水经过第二换热管2更加顺畅。

实施例二

如图8所示，本实用新型还提出一种制冷系统，包括压缩机11、节流元件12、室内换热器13和实施例一中的换热装置100，压缩机11、换热装置100、节流元件12和室内换热器13依次首尾相连。将换热装置100应用于制冷系统中，可以增加制冷系统的制冷效率，压缩机11用于将制冷剂从低压区抽取来经过压缩后送到换热装置100中冷却，压缩机11散发出热气到空中，制冷剂通过压缩机11和换热装置100从气态转化为液态，并流向节流元件12；采用节流元件12控制制冷剂的流量，并通过室内换热器13将制冷剂进行气化，使制冷系统散发出冷空气，并快速降低环境的温度。制冷系统还设有风机14，风机14位于室内换热器13的一侧，采用风机14将冷空气快速扩散至室内环境中，进一步快速降低室内环境的温度。

以上实施例也并非是基于本实用新型的穷尽性列举，在此之外，还可以存在多个未列出的其他实施方式。在不违反本实用新型构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.换热装置，其特征在于，包括：

套管换热器，该套管换热器包括有第一换热管及第二换热管，所述第二换热管套接于所述第一换热管外，所述第二换热管的端部与所述第一换热管的外壁密封连接，且所述第二换热管的内壁与所述第一换热管的外壁之间形成第一换热腔；

所述套管换热器的第一端设有第三换热管和第四换热管，所述第四换热管套接于所述第三换热管外，所述第四换热管的端部与所述第三换热管的外壁密封连接，且所述第四换热管的内壁与所述第三换热管的外壁之间形成第二换热腔；

所述第一换热腔与第三换热管相通，所述第二换热腔与第一换热管相通。

2.如权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述套管换热器的第二端设有第五换热管和第六换热管，所述第六换热管套接于第五换热管外，所述第六换热管的端部与第五换热管的外壁密封连接，且所述第六换热管的内壁与所述第五换热管的外壁之间形成第三换热腔；

所述第三换热腔与第一换热管相通，所述第五换热管与第一换热腔相通。

3.如权利要求2所述的换热装置，其特征在于，所述第四换热管或第六换热管包括主体、第一盖体和第二盖体，所述第一盖体与所述主体的一端密封连接，所述第二盖体与所述主体的另一端密封连接，且所述第一盖体和所述第二盖体均设有供所述第三换热管或第五换热管穿过的通孔。

4.如权利要求2所述的换热装置，其特征在于，所述第二换热管具有第一通口和第二通口，所述第一换热腔通过第一通口与第三换热管相通，所述第一换热腔通过第二通口与第五换热管相通；

所述第四换热管具有第三通口，所述第二换热腔通过第三通口与第一换热管相通，所述第六换热管具有第四通口，所述第三换热腔通过第四通口与第一换热管相通。

5.如权利要求4所述的换热装置，其特征在于，所述第三换热管具有供制冷剂进入所述第三换热管的第一进口，所述第五换热管具有供制冷剂排出的第一出口；所述第六换热管具有供冷却水进入所述第三换热腔的第二进口，所述第四换热管具有供冷却水排出的第二出口。

6.如权利要求5所述的换热装置，其特征在于，所述套管换热器还包括第一冷却管和第二冷却管，所述第一冷却管通过第二进口与第三换热腔相通，所述第二冷却管通过第二出口与第二换热腔相通。

7.如权利要求1至6中任意一项所述的换热装置，其特征在于，所述套管换热器的第一端还设有三通部件，所述三通部件的第三端供第一换热管穿过，所述三通部件的第四端与第二换热管连接，所述三通部件的第五端与第三换热管连接。

8.如权利要求1至6中任意一项所述的换热装置，其特征在于，所述第三换热管穿过所述第四换热管后，并折弯与第一换热腔相通，所述第三换热管折弯呈弧形状，且所述第三换热管折弯朝向第一通口。

9.如权利要求1至6中任意一项所述的换热装置，其特征在于，所述第二换热管环绕设置，并形成螺旋状；所述第一换热管的长度方向与所述第二换热管相切设置。

10.制冷系统，其特征在于，包括压缩机、节流元件、室内换热器以及如权利要求1至9中任意一项所述的换热装置，所述压缩机、所述换热装置、所述节流元件和所述室内换热器依次首尾相连。