CN220871037U - 换热系统及空调器 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种换热系统及空调器，涉及空调技术领域。换热系统包括：冷凝器、换热器、节流设备、蒸发器和压缩机；换热器具有第一管道及第二管道，第一管道与第二管道被配置为经由换热器内流通的制冷剂热耦合，冷凝器、第一管道、节流设备、蒸发器及压缩机依次首尾连通，第二管道分别与节流设备及压缩机连通。本申请提供的换热系统，利用换热器第一管道内的制冷剂与第二管道内的制冷剂进行换热，在制冷循环中有助于提高制冷效率；而在制热循环中，有助于缓解冷凝器结霜问题。

Description

换热系统及空调器

技术领域

本申请涉及空调技术领域，尤其涉及一种换热系统及空调器。

背景技术

在家用空调领域，换热系统一般包括制冷模式和制热模式。在制冷模式时，冷暖机的室外机常采用U管对冷凝器的出口液体进行过冷，但此方法过冷效率较低，过冷效果不明显，且成本较高。在制热模式时，为了增加制冷剂的流量，常采用增加毛细管及单向阀的方式进行调节，但此方法制冷剂的流量不易控制，成本较高，无法缓解低温工况下空调室外侧的冷凝器结霜的问题。

因此，空调器的换热系统有待进一步优化，提高制冷模式时的过冷效率，以及缓解制热模式时冷凝器结霜的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种换热系统及空调器，用以提高制冷模式时的过冷效率。

而本申请为解决上述技术问题所采用的技术方案为：

第一方面，本申请实施例提供了一种换热系统，包括：冷凝器、换热器、节流设备、蒸发器和压缩机；换热器具有第一管道及第二管道，第一管道与第二管道被配置为经由换热器内流通的制冷剂热耦合，冷凝器、第一管道、节流设备、蒸发器及压缩机依次首尾连通，第二管道分别与节流设备及压缩机连通。

在本申请的一些实施例中，第二管道套设在第一管道上。

在本申请的一些实施例中，制冷剂在冷凝器、第一管道、节流设备的流向，与制冷剂在节流设备、第二管道、压缩机的流向相反。

在本申请的一些实施例中，换热系统还包括三通，三通分别与节流设备、蒸发器和第二管道连通。

在本申请的一些实施例中，换热系统还包括第一连接管和第二连接管，第一连接管连接节流设备和第二管道，第二连接管连接节流设备和蒸发器。

在本申请的一些实施例中，换热系统还包括四通换向阀，四通换向阀分别与冷凝器、蒸发器、压缩机的进气口、压缩机的出气口连接。

在本申请的一些实施例中，第一管道的内径为d₁₁，第一管道的外径为d₁₂，第二管道的内径为d₂₁，d₁₁、d₁₂和d₂₁满足以下关系：d₁₁/2：(d₂₁-d₁₂)＝1：(0.3～0.6)。

在本申请的一些实施例中，第一管道的外壁设置有防腐层。

第二方面，本申请实施例还提供一种空调器，包括：上述换热系统，及于换热系统中流通的制冷剂。

在本申请的一些实施例中，空调器进行制冷循环时，制冷剂在换热系统中沿着第一子回路和第二子回路流动，第一子回路包括依次连通的冷凝器、第一管道、节流设备、第二管道、压缩机、冷凝器；第二子回路包括依次连通的冷凝器、第一管道、节流设备、蒸发器、压缩机、冷凝器；其中，流经第一管道的制冷剂与流经第二管道的制冷剂进行换热；

空调器进行制热循环时，制冷剂在换热系统中沿着第三子回路和第四子回路流动，第三子回路包括依次连通的压缩机、第二管道、节流设备、第一管道、冷凝器、压缩机；第四子回路包括依次连通的压缩机、蒸发器、节流设备、第一管道、冷凝器、压缩机；其中，流经第二管道的制冷剂与流经第一管道的制冷剂进行换热。

综上，由于采用了上述技术方案，本申请至少包括如下有益效果：

本申请提供的换热系统，在冷凝器和节流设备之间增设了换热器，换热器包括第一管道及第二管道，节流设备分别连接第一管道和第二管道。利用换热器第一管道内的制冷剂与第二管道内的制冷剂进行换热，在制冷循环中有助于提高制冷效率；而在制热循环中，有助于缓解冷凝器结霜问题。

换热系统进行制冷循环时，从冷凝器流出的常温制冷剂进入换热器的第一管道中，再流向节流设备进行降温，经过节流设备的低温制冷剂，部分流向蒸发器进行制冷循环，另一部分流向换热器的第二管道中，第二管道中的低温制冷剂可和第一管道中的常温制冷剂进行换热，促进常温制冷剂的降温，增加制冷剂的过冷度，提高制冷量和制冷效率；

换热系统进行制热循环时，从压缩机流出的高温制冷剂部分依次流向蒸发器、节流设备，经过节流设备的低温制冷剂再流向第一管道和冷凝器，进行制热循环，另一部分进入换热器的第二管道中，第二管道中的高温制冷剂可和第一管道中的低温制冷剂进行换热，提高低温制冷剂的温度，使低温制冷剂流向冷凝器时，缓解冷凝器结霜问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本申请的一些实施例，而非对本申请的限制，其中：

图1为本申请实施例所提供的换热系统的示意图；

图2为本申请实施例所提供的换热系统开启制冷模式时制冷剂的流向示意图；

图3为本申请实施例所提供的换热系统开启制热模式时制冷剂的流向示意图；

图4为本申请实施例所提供的又一换热系统的示意图；

图5为本申请实施例所提供的又一换热系统开启制冷模式时制冷剂的流向示意图；

图6为本申请实施例所提供的又一换热系统开启制热模式时制冷剂的流向示意图。

附图标记说明：

10-冷凝器；20-换热器；21-第一管道；22-第二管道；30-节流设备；40-蒸发器；50-压缩机；51-进气口；52-出气口；60-四通换向阀；61-第一接口；62-第二接口；63-第三接口；64-第四接口。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有独特的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明确或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本申请的描述中，“多个”的含义两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为示例性的任何实施例不一定被解释为比其他实施例更优选或更具优势。为使本领域任何技术人员能够实现和使用本申请，给出了以下描述。在以下描述，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本申请。在其他实例中，不会对已知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本申请的描述变得晦涩。因此，本申请并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本申请所公开的原理的最广范围相一致。

为便于理解本申请的方案，在此对附图中标号所使用的样条曲线以及箭头进行说明：对于不带箭头的样条曲线所指示的部件为实体部件，即具有实体结构的部件；对于带有箭头的样条曲线所指示的部件为虚体部件，即没有实体结构的部件。

请参见图1至图3，本申请实施例提供了一种换热系统，包括：冷凝器10、换热器20、节流设备30、蒸发器40和压缩机50。换热器20具有第一管道21及第二管道22，第一管道21与第二管道22被配置为经由换热器20内流通的制冷剂热耦合。冷凝器10、第一管道21、节流设备30、蒸发器40及压缩机50依次首尾连通，第二管道22分别与节流设备30及压缩机50连通。

本申请提供的换热系统，在冷凝器10和节流设备30之间增设了换热器20，换热器20包括第一管道21及第二管道22。利用换热器第一管道21内的制冷剂与第二管道22内的制冷剂进行换热，在制冷循环中有助于提高制冷效率；而在制热循环中，有助于缓解冷凝器10结霜问题。

具体地，换热系统进行制冷循环时，从冷凝器10流出的常温制冷剂进入换热器20的第一管道21中，再流向节流设备30进行降温，经过节流设备30的低温制冷剂，部分流向蒸发器40进行制冷循环，另一部分流向换热器20的第二管道22中，第二管道22中的低温制冷剂可和第一管道21中的常温制冷剂进行换热，促进常温制冷剂的降温，增加制冷剂的过冷度，提高制冷量和制冷效率；换热系统进行制热循环时，从压缩机50流出的高温制冷剂部分依次流向蒸发器40、节流设备30，经过节流设备30的低温制冷剂再流向第一管道21和冷凝器10，进行制热循环，另一部分进入换热器20的第二管道22中，第二管道22中的高温制冷剂可和第一管道21中的低温制冷剂进行换热，提高低温制冷剂的温度，使低温制冷剂流向冷凝器10时，缓解冷凝器10结霜问题。

在一些实施例中，第二管道22套设在第一管道21上。需要说明的是，流经第二管道22的制冷剂，具体是指流经在第一管道21的外壁和第二管道22的内壁之间的制冷剂。

可以理解，在另一些实施例中，还可以是第一管道21套设在第二管道22上。

通过将第一管道21和第二管道22设置为套管的结构形式，有利于流经第一管道21的制冷剂和流经第二管道22的制冷剂进行充分有效热交换，从而提高制冷时的过冷效率，以及改善制热时的冷凝器10结霜问题。另外，第一管道21和第二管道22为可拆卸式的连接，当换热器20出现故障时，第一管道21和第二管道22便于拆卸分别进行检修，提高检修效率，降低检修成本。

当第二管道22套设在第一管道21上时，进一步地，在一些实施例中，第一管道21的内径为d₁₁，第一管道21的外径为d₁₂，第二管道22的内径为d₂₁，d₁₁、d₁₂和d₂₁满足以下关系：d₁₁/2：(d₂₁-d₁₂)＝1：(0.3～0.6)，例如可以为d₁₁/2：(d₂₁-d₁₂)＝1：0.4，d₁₁/2：(d₂₁-d₁₂)＝1：0.5。如此，流经第一管道21和流经第二管道22的制冷剂可进行有效热交换。

在一些实施例中，第一管道21的外壁设置有防腐层。由于流经第二管道22的制冷剂是在第一管道21的外壁和第二管道22的内壁之间流动，通过在第一管道21的外壁设置防腐层，有利于保护第一管道21的外壁不受制冷剂的影响。

在一些实施例中，第一管道21的一端通过冷凝器出口总管与冷凝器10连接，另一端通过第一进液过渡管与节流设备30的一端连接。第二管道22的一端通过第二进液过渡管与节流设备的另一端连接，第二管道22的另一端通过回气过渡管与压缩机50连接。

在一些实施例中，制冷剂在冷凝器10、第一管道21、节流设备30的流向，与制冷剂在节流设备30、第二管道22、压缩机50的流向相反。可以理解，制冷剂通过换热器20的第一管道21流向节流设备30，节流设备30处理后的制冷剂又流向换热器20的第二管道22，第二管道22与第一管道21之间的制冷剂进行换热。制冷剂经过节流设备30降温处理后，成为低温制冷剂。在制冷循环时，暂时还未经过节流设备30的常温制冷剂，可与经过节流设备30的低温制冷剂通过第一管道21的外壁进行逆流热交换，降低常温制冷剂的温度，常温制冷剂会通过第一进液过渡管进一步进入节流设备30进行降温。在制热循环时，暂时未经过节流设备30的高温制冷剂，可与经过节流设备30的低温制冷剂通过第一管道21的外壁进行逆流热交换，提高低温制冷剂的温度，而高温制冷剂会通过第二进液过渡管进入节流设备30进行降温。

在一些实施例中，换热系统还包括三通。三通分别与节流设备30、蒸发器40和第二管道22连通。进一步地，三通通过第二进液过渡管与第二管道22连通，三通通过内外机连接管与蒸发器连通。

在另一些实施例中，换热系统还包括第一连接管和第二连接管，第一连接管连接节流设备30和第二管道22，第二连接管连接节流设备30和蒸发器40。

可以理解，采用三通将节流设备30、蒸发器40和第二管道22连通，结构简单，占用体积小，简易化了换热系统的装置。采用第一连接管和第二连接管将节流设备30分别与蒸发器40和第二管道22连通，两条通路互不影响，更加可控，且维修更加方便。在制冷循环时，节流设备30处理后的低温制冷剂，一部分流向蒸发器40进行制冷循环，另一部分流向第二管道22，与第一管道21的常温制冷剂进行热交换，降低常温制冷剂的温度，提高制冷效率。在制热循环时，压缩机50流出的高温制冷剂直接短路流向第二管道22，节流设备30处理后的低温制冷剂，流向第一管道21，与第二管道22中的高温制冷剂进行换热，提高低温制冷剂的温度，第一管道21的制冷剂再流向冷凝器10，缓解冷凝器10的结霜问题，而第二管道22中的高温制冷剂会流向节流设备30进行降温处理。

请参阅图4至图6，在一些实施例中，换热系统还包括四通换向阀60，四通换向阀60分别与冷凝器10、蒸发器40、压缩机50的进气口51、压缩机50的出气口52连接。四通换向阀60用于通过控制制冷剂的流向，从而实现制冷循环和制热循环的切换。

需要说明的是，制冷循环和制热循环时，制冷剂的流向相反。在制冷循环时，压缩机50的进气口51为制冷剂进入压缩机50的通道，出气口52为制冷剂离开压缩机50的通道。相应地，在制热循环时，压缩机50的进气口51为制冷剂离开压缩机50的通道，出气口52为制冷剂进入压缩机50的通道。

顾名思义，四通换向阀60共有四个接口，第一接口61与压缩机50的出气口52连接，第二接口62与冷凝器10连接，第三接口63与蒸发器40连接，第四接口64和压缩机50的进气口51连接。

在制冷循环时，制冷剂从压缩机50的出气口52流出，通过四通换向阀60的第一接口61和第二接口62流向冷凝器10，然后依次流经换热器20、节流设备30和蒸发器40，再通过四通换向阀60的第三接口63和第四接口64流向压缩机50的进气口51，进行制冷循环。在制热循环时，制冷剂从压缩机50的进气口51流出，通过四通换向阀60的第四接口64和第三接口63流向蒸发器40，然后依次流经节流设备30、换热器20、节流设备30和冷凝器10，再通过四通换向阀60的第二接口62和第一接口61流向压缩机50的出气口52，进行制热循环。

相应地，本申请实施例还提供一种空调器，包括：上述换热系统，及于换热系统中流通的制冷剂。

在一些实施例中，空调器进行制冷循环时，制冷剂在换热系统中沿着第一子回路和第二子回路流动。第一子回路包括依次连通的冷凝器10、第一管道21、节流设备30、第二管道22、压缩机50、冷凝器10。第二子回路包括依次连通的冷凝器10、第一管道21、节流设备30、蒸发器40、压缩机50、冷凝器10；其中，流经第一管道21的制冷剂与流经第二管道22的制冷剂进行换热。

需要说明的是，第一子回路和第二子回路在节流设备30前与压缩机50后的流程是一致的。也就是说，制冷剂在流经节流设备30后分为了两部分，一部分依次流向蒸发器40和压缩机50，另一部分依次流向第二管道22和压缩机50，两条子回路的制冷剂在压缩机50中混合，共同进行制冷循环。

在一些实施例中，空调器进行制热循环时，制冷剂在换热系统中沿着第三子回路和第四子回路流动。第三子回路包括依次连通的压缩机50、第二管道22、节流设备30、第一管道21、冷凝器10、压缩机50。第四子回路包括依次连通的压缩机50、蒸发器40、节流设备30、第一管道21、冷凝器10、压缩机50。其中，流经第二管道22的制冷剂与流经第一管道21的制冷剂进行换热。

需要说明的是，第三子回路和第四子回路在压缩机50前与第一管道21后的流程是一致的。也就是说，制冷剂在流经压缩机50后分为了两部分，一部分依次流向蒸发器40、节流设备30、第一管道21，另一部分依次流向第二管道22、节流设备30和第一管道21，两条子回路的制冷剂在第一管道21中混合，共同进行制热循环。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。

同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个申请实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明数字允许有±％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

针对本申请引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料，如文章、书籍、说明书、出版物、文档等，特此将其全部内容并入本申请作为参考，但与本申请内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外，对本申请权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本申请中的)也除外。需要说明的是，如果本申请附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本申请内容有不一致或冲突的地方，以本申请的描述、定义和/或术语的使用为准。

Claims (10)

1.一种换热系统，其特征在于，包括：冷凝器、换热器、节流设备、蒸发器和压缩机；所述换热器具有第一管道及第二管道，所述第一管道与所述第二管道被配置为经由所述换热器内流通的制冷剂热耦合，所述冷凝器、所述第一管道、所述节流设备、所述蒸发器及所述压缩机依次首尾连通，所述第二管道分别与所述节流设备及所述压缩机连通。

2.根据权利要求1所述的换热系统，其特征在于，所述第二管道套设在所述第一管道上。

3.根据权利要求1所述的换热系统，其特征在于，制冷剂在所述冷凝器、所述第一管道、所述节流设备的流向，与制冷剂在所述节流设备、所述第二管道、所述压缩机的流向相反。

4.根据权利要求1所述的换热系统，其特征在于，所述换热系统还包括三通，所述三通分别与所述节流设备、所述蒸发器和所述第二管道连通。

5.根据权利要求1所述的换热系统，其特征在于，所述换热系统还包括第一连接管和第二连接管，所述第一连接管连接所述节流设备和所述第二管道，所述第二连接管连接所述节流设备和所述蒸发器。

6.根据权利要求1所述的换热系统，其特征在于，所述换热系统还包括四通换向阀，所述四通换向阀分别与所述冷凝器、所述蒸发器、所述压缩机的进气口、所述压缩机的出气口连接。

7.根据权利要求2所述的换热系统，其特征在于，所述第一管道的内径为d₁₁，所述第一管道的外径为d₁₂，所述第二管道的内径为d₂₁，所述d₁₁、d₁₂和d₂₁满足以下关系：d₁₁/2：(d₂₁-d₁₂)＝1：(0.3～0.6)。

8.根据权利要求2所述的换热系统，其特征在于，所述第一管道的外壁设置有防腐层。

9.一种空调器，其特征在于，包括：如权利要求1至8任一项所述的换热系统，及于所述换热系统中流通的制冷剂。

10.根据权利要求9所述的空调器，其特征在于，所述空调器进行制冷循环时，所述制冷剂在所述换热系统中沿着第一子回路和第二子回路流动，所述第一子回路包括依次连通的所述冷凝器、所述第一管道、所述节流设备、所述第二管道、所述压缩机、所述冷凝器；所述第二子回路包括依次连通的所述冷凝器、所述第一管道、所述节流设备、所述蒸发器、所述压缩机、所述冷凝器；其中，流经所述第一管道的制冷剂与流经所述第二管道的制冷剂进行换热；

所述空调器进行制热循环时，所述制冷剂在所述换热系统中沿着第三子回路和第四子回路流动，所述第三子回路包括依次连通的所述压缩机、所述第二管道、所述节流设备、所述第一管道、所述冷凝器、所述压缩机；所述第四子回路包括依次连通的所述压缩机、所述蒸发器、所述节流设备、所述第一管道、所述冷凝器、所述压缩机；其中，流经所述第二管道的制冷剂与流经所述第一管道的制冷剂进行换热。