CN223204773U - 板式换热器及热泵系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于热泵技术领域，具体公开了板式换热器及热泵系统。板式换热器包括储液箱和换热本体，换热本体具有进行热交换的冷媒流道和介质流道，储液箱具有储液腔、冷媒入口、冷媒出口和介质入口、介质出口，冷媒出口连通储液腔；冷媒流道的第一入口连通冷媒入口，冷媒流道的第一出口连通储液腔，介质流道的第二入口连通介质入口，介质流道的第二出口连通介质出口。本实用新型公开的板式换热器兼具换热和储液功能，取消连接管路，实现小型化。

Description

板式换热器及热泵系统

技术领域

本实用新型涉及热泵技术领域，尤其涉及板式换热器及热泵系统。

背景技术

热泵系统是一种利用冷媒吸收低温热源的热量，并将热量传递给高温热源的装置，能够为用户提供采暖、制冷、热水等多种功能，具有清洁环保、高效节能等多个优点。冷媒在蒸发器中吸收低温热源的热量，然后在压缩机中压缩，使温度和压力升高，最后在冷凝器中释放热量给高温热源，冷媒在管路中循环流动，重复上述过程。现有的热泵系统一般都配置有储液罐，储液罐的作用主要在于如果热泵系统内冷媒过多，会对压缩机造成液击损害，通过储液罐能够调节管路中的冷媒流量。储液罐的进口通过管路连接热泵系统，出口通过管路连接冷凝器，管路结构复杂，占用空间较多，使得热泵系统整体体积较大，对于楼盘内空调机位等狭窄空间的应用形成很大挑战；另外，管路之间的焊接工艺复杂，使得热泵系统成本较高。

实用新型内容

本实用新型所解决的第一个技术问题是要提供一种板式换热器，其能够解决现有的冷凝器通过管路连接储液罐而占用空间多使得热泵系统整体体积较大、管路结构焊接工艺复杂而成本较高的问题。

本实用新型所解决的第二个技术问题是要提供一种热泵系统，其具有的板式换热器能够解决现有的冷凝器通过管路连接储液罐而占用空间多使得热泵系统整体体积较大、管路结构焊接工艺复杂而成本较高的问题。

上述第一个技术问题通过以下技术方案进行解决：

提供一种板式换热器，包括储液箱和换热本体，所述换热本体具有进行热交换的冷媒流道和介质流道，所述储液箱具有储液腔、冷媒入口、冷媒出口和介质入口、介质出口，所述冷媒出口连通所述储液腔；所述冷媒流道的第一入口连通所述冷媒入口，所述冷媒流道的第一出口连通所述储液腔，所述介质流道的第二入口连通所述介质入口，所述介质流道的第二出口连通所述介质出口。

本实用新型所述的板式换热器，与背景技术相比，具有的有益效果为：板式换热器包括储液箱和换热本体。换热本体具有进行热交换的冷媒流道和介质流道，冷媒和介质在各自的流道内流动过程中实现换热。储液箱具有储液腔、冷媒入口、冷媒出口和介质入口、介质出口，冷媒出口连通储液腔；冷媒流道的第一入口连通冷媒入口，冷媒流道的第一出口连通储液腔，介质流道的第二入口连通介质入口，介质流道的第二出口连通介质出口。外部冷媒经冷媒入口进入第一入口，并在流经冷媒流道后由第一出口流出以进入储液腔进行储液，达到储液效果。外部介质经介质入口进入第二入口，并在流经介质流道之后经第二出口流出介质出口。储液箱直接连接于换热本体，取消了复杂的连接管路，使得换热功能和储液功能集成为一体，利于简化结构和加工工艺，进而降低生产成本；而且，集成化结构减少占用空间，避免受限于狭小空间的使用环境。

在其中一个实施例中，所述板式换热器还包括排液管，所述排液管设置于所述储液腔内，且一端口连通所述冷媒出口，所述排液管另一端口的高度高于所述冷媒出口的高度。

在其中一个实施例中，所述冷媒出口设置于所述储液腔的底部，所述排液管远离所述冷媒出口的一端沿所述储液腔的高度方向延伸。

在其中一个实施例中，所述储液箱包括侧围框以及相对设置的前面板、后面板，所述前面板和所述后面板分别盖合于所述侧围框的两端以形成所述储液腔；所述冷媒入口、所述冷媒出口、所述介质入口和所述介质出口均开设于所述前面板，所述换热本体连接于所述后面板的外侧。

在其中一个实施例中，所述后面板开设有第一开口、第二开口、第三开口和第四开口，所述第一开口对应连通所述第一入口与所述冷媒入口，所述第二开口对应连通所述第一出口和所述储液腔，所述第三开口对应连通所述第二入口和所述介质入口，所述第四开口对应连通所述第二出口和所述介质出口。

在其中一个实施例中，所述板式换热器还包括两端均夹设连接于前面板和所述后面板之间的第一导通管、第二导通管、第三导通管，所述第一导通管的两端分别连通所述冷媒入口和所述第一开口，所述第二导通管的两端分别连通所述介质入口和所述第三开口，所述第三导通管的两端分别连通所述介质出口和所述第四开口。

在其中一个实施例中，所述板式换热器还包括背板，所述背板连接于所述换热本体远离所述后面板的另一侧。

在其中一个实施例中，所述后面板的内侧凹陷形成有第三凹槽。

在其中一个实施例中，所述换热本体包括多个第一换热板和多个第二换热板，所述第一换热板的前侧面开设有第一凹槽，所述第二换热板的前侧面开设有第二凹槽，当多个所述第一换热板和多个所述第二换热板依次交错设置时，所述第二换热板的前侧面贴合连接相邻所述第一换热板的后侧面以封闭所述第二凹槽形成第二分支流道，多个所述第二分支流道并联以形成所述介质流道，所述第一换热板的前侧面贴合连接相邻所述第二换热板的后侧面以封闭所述第一凹槽形成第一分支流道，多个所述第一分支流道并联以形成所述冷媒流道。

上述第二个技术问题通过以下技术方案进行解决：

提供一种热泵系统，包括冷媒循环管路和上述任一实施例中的板式换热器，所述板式换热器的冷媒入口和冷媒出口均连通所述冷媒循环管路。

本实用新型所述的热泵系统，与背景技术相比，具有的有益效果为：热泵系统具有上述的板式换热器，板式换热器的储液箱具有储液腔、冷媒入口、冷媒出口和介质入口、介质出口，冷媒出口连通储液腔；冷媒流道的第一入口连通冷媒入口，冷媒流道的第一出口连通储液腔，介质流道的第二入口连通介质入口，介质流道的第二出口连通介质出口。外部冷媒经冷媒入口进入第一入口，并在流经冷媒流道后由第一出口流出以进入储液腔进行储液，达到储液效果。外部介质经介质入口进入第二入口，并在流经介质流道之后经第二出口流出介质出口。储液箱直接连接于换热本体，取消了复杂的连接管路，使得换热功能和储液功能集成为一体，利于简化结构和加工工艺，进而降低热泵系统的生产成本；而且，集成化结构减少热泵系统整体的占用空间，利于热泵系统的小型化。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的板式换热器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的板式换热器的结构拆解示意图一；

图3为本实用新型实施例提供的板式换热器的结构拆解示意图二；

图4为本实用新型实施例提供的第一换热板的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的第二换热板的结构示意图。

标号说明：

1、储液箱；11、储液腔；12、冷媒入口；13、冷媒出口；14、介质入口；15、介质出口；16、前面板；17、后面板；171、第一开口；172、第二开口；173、第三开口；174、第四开口；175、第三凹槽；181、第一导通管；182、第二导通管；183、第三导通管；19、侧围框；

2、换热本体；21、第一换热板；211、第一入口；212、第一出口；213、第一凹槽；214、第一导通孔；215、第二导通孔；22、第二换热板；221、第二入口；222、第二出口；223、第二凹槽；224、第三导通孔；225、第四导通孔；

3、背板；4、排液管。

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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“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，仅是为了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特定的方位、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。

术语“第一”和“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隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”和“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1-图5所示，本实用新型实施例首先提供一种板式换热器，板式换热器包括储液箱1和换热本体2。换热本体2具有进行热交换的冷媒流道和介质流道，冷媒和介质在各自的流道内流动过程中实现换热。

储液箱1具有储液腔11、冷媒入口12、冷媒出口13和介质入口14、介质出口15，冷媒出口13连通储液腔11；冷媒流道的第一入口211连通冷媒入口12，冷媒流道的第一出口212连通储液腔11，介质流道的第二入口221连通介质入口14，介质流道的第二出口222连通介质出口15。外部冷媒经冷媒入口12进入第一入口211，并在流经冷媒流道后由第一出口212流出以进入储液腔11进行储液，达到储液效果。外部介质经介质入口14进入第二入口221，并在流经介质流道之后经第二出口222流出介质出口15。储液箱1直接连接于换热本体2，取消了复杂的连接管路，使得换热功能和储液功能集成为一体，利于简化结构和加工工艺，进而降低生产成本；而且，集成化结构减少占用空间，避免受限于狭小空间的使用环境。

具体地，板式换热器通过排液管4实现储液功能，如图3所示，排液管4设置于储液腔11内。排液管4的一端口连通冷媒出口13，排液管4另一端口的高度高于冷媒出口13的高度。当储液腔11内的存液高度大于排液管4另一端口的高度时，表明储液腔11内的冷媒存量超过设定流量，此时，多余的冷媒会经过排液管4另一端口进入排液管4，并从冷媒出口13流出，实现储液腔11连通外接冷媒管路，达到缓冲冷媒的效果。当储液腔11内的存液高度小于排液管4另一端口的高度时，则没有冷媒进入冷媒出口13。需要说明的是，本实施例中，冷媒为液态冷媒。本实施例不对冷媒和介质的种类进行限定。

冷媒出口13设置于储液箱1的底部，排液管4远离冷媒出口13的一端沿储液箱1的高度方向延伸。对于不同性能的热泵系统，可通过更换不同长度的排液管4来调节储液腔11的设定流量，使冷媒流量满足热泵系统的参数要求。

储液箱1包括侧围框19以及相对设置的前面板16、后面板17，前面板16和后面板17分别盖合于侧围框19的两端以形成储液腔11。冷媒入口12、冷媒出口13、介质入口14和介质出口15均开设于前面板16，换热本体2连接于后面板17的外侧，结构较为紧凑。冷媒入口12、冷媒出口13用于连接外接冷媒管路，介质入口14和介质出口15用于连接外部介质管路，因此可从储液箱1的前侧进行管路连接，不会和后面板17后侧的换热本体2形成干涉。

为了实现后面板17和换热本体2之间的连通，后面板17开设有第一开口171、第二开口172、第三开口173和第四开口174，第一开口171对应连通第一入口211与冷媒入口12，引导换热前的冷媒流动；第二开口172对应连通第一出口212和储液腔11，引导换热后的冷媒流动，形成完整的冷媒流动路径。第三开口173对应连通第二入口221和介质入口14，引导换热前的介质流动；第四开口174对应连通第二出口222和介质出口15，引导换热后的介质流动，形成完整的介质流动路径。

为了保证换热前后的冷媒以及换热前后的介质的流动路径互不干涉，板式换热器还包括两端均夹设连接于前面板16和后面板17之间的第一导通管181、第二导通管182、第三导通管183，第一导通管181的两端分别连通冷媒入口12和第一开口171，第二导通管182的两端分别连通介质入口14和第三开口173，第三导通管183的两端分别连通介质出口15和第四开口174。第一导通管181、第二导通管182、第三导通管183和储液腔11形成隔离，保证介质流动不会进入储液腔11。

为了对换热本体2提供保护，板式换热器还包括背板3，背板3连接于换热本体2远离后面板17的另一侧。换热本体2夹设于背板3和储液箱1之间，换热更为安全。

具体而言，换热本体2包括多个第一换热板21和多个第二换热板22，第一换热板21的前侧面开设有第一凹槽213，第二换热板22的前侧面开设有第二凹槽223，当多个第一换热板21和多个第二换热板22依次交错设置时，第二换热板22的前侧面贴合连接相邻第一换热板21的后侧面以封闭第二凹槽223形成第二分支流道，多个第二分支流道并联以形成介质流道。同样，第一换热板21的前侧面贴合连接相邻第二换热板22的后侧面以封闭第一凹槽213形成第一分支流道，多个第一分支流道并联以形成冷媒流道。相邻的第一换热板21和第二换热板22之间通过挤压焊接进行连接，保证流道的密封性；而且，相邻的第一换热板21和第二换热板22之间不需要使用管路进行连接，进一步减少板式换热器的体积。

需要说明的是，由于多个第一分支流道并联以形成冷媒流道，冷媒流道的第一入口211和第一出口212在每一个第一换热板21上均进行设置，第一入口211和第一出口212分别位于第一凹槽213的两端。同样的，由于多个第二分支流道并联以形成介质流道，介质流道的第二入口221和第二出口222在每一个第二换热板22上均进行设置，第二入口221和第二出口222分别位于第二凹槽223的两端。

多个第一换热板21中，在前一个第一换热板21的前侧面连接贴合储液箱1的后面板17，后面板17封闭相邻第一换热板21的第一凹槽213形成该第一换热板21的冷媒流道。也即，直接贴合储液腔11的换热板为第一换热板21，在该第一换热板21的后侧为第二换热板22，以此类推，第一换热板21和第二换热板22依次交错设置，使得冷媒和介质充分换热。

在一实施例中，后面板17的内侧凹陷形成有第三凹槽175，第三凹槽175连通储液腔11。后面板17和第一换热板21、第二换热板22结构相似，简化加工工艺。本实施例不对第一凹槽213、第二凹槽223和第三凹槽175的形状进行限定。

为了实现冷媒和介质分别在相邻的第一换热板21和第二换热板22内不间断且互不干扰地流动，第一换热板21开设有沿厚度方向贯穿的第一导通孔214和第二导通孔215，且第一导通孔214、第二导通孔215和第一凹槽213相互隔离而不连通。具体而言，第一导通孔214、第二导通孔215与第一凹槽213设置于不同区域，当多个第一换热板21和多个第二换热板22依次交错且贴合连接时，第一凹槽213被密封形成第一分支流道，第一导通孔214和第二入口221对应连通，第二导通孔215和第二出口222对应连通，换热前的介质流经第一换热板21的第一导通孔214时，不会进入第一分支流道，而是直接流向该第一换热板21相邻的第二换热板22的第二入口221，并进入该第二换热板22的第二分支流道；而且，换热后的介质流经第一换热板21的第二导通孔215时，不会进入第一分支流道，而直接流向该第一换热板21相邻的第二换热板22的第二出口222。

同样地，第二换热板22开设有沿厚度方向贯穿的第三导通孔224和第四导通孔225，且第三导通孔224、第四导通孔225和介质流道相互隔离而不连通。具体而言，第三导通孔224、第四导通孔225与第二凹槽223设置于不同区域，当多个第一换热板21和多个第二换热板22依次交错且贴合连接时，第二凹槽223被密封形成第二分支流道，第三导通孔224和第一入口211对应连通，第四导通孔225和第一出口212对应连通，换热前的冷媒流经第二换热板22的第三导通孔224时，不会进入第二分支流道，而是直接流向该第二换热板22相邻的第一换热板21的第一入口211，并进入该第一换热板21的第一分支流道；同样，换热后的冷媒流经第二换热板22的第四导通孔225时，不会进入第二分支流道，而直接流向该第二换热板22相邻的第一换热板21的第一出口212。

在一实施例中，沿第一换热板21的高度方向，第一入口211开设于第一换热板21的上端，第一出口212开设于第一换热板21的下端；沿第二换热板22的高度方向，第二入口221开设于第二换热板22的下端，第二出口222开设于第二换热板22的上端。也即，在同一高度上，冷媒的流动方向和介质的流动方向是相反的，实现逆流换热，换热效率更高。图2中箭头分别示意了冷媒和介质的流动方向。

本实用新型实施例其次还提供一种热泵系统，热泵系统包括冷媒循环管路和上述的板式换热器，板式换热器的冷媒入口12和冷媒出口13均连通冷媒循环管路。板式换热器的储液箱1具有储液腔11、冷媒入口12、冷媒出口13和介质入口14、介质出口15，冷媒出口13连通储液腔11；冷媒流道的第一入口211连通冷媒入口12，冷媒流道的第一出口212连通储液腔11，介质流道的第二入口221连通介质入口14，介质流道的第二出口222连通介质出口15。外部冷媒经冷媒入口12进入第一入口211，并在流经冷媒流道后由第一出口212流出以进入储液腔11进行储液，达到储液效果。外部介质经介质入口14进入第二入口221，并在流经介质流道之后经第二出口222流出介质出口15。储液箱1直接连接于换热本体2，取消了复杂的连接管路，使得换热功能和储液功能集成为一体，利于简化结构和加工工艺，进而降低热泵系统的生产成本；而且，集成化结构减少热泵系统整体的占用空间，利于热泵系统的小型化。

在上述具体实施方式的具体内容中，各技术特征可以进行任意不矛盾的组合，为使描述简洁，未对上述各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

上述具体实施方式的具体内容仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.板式换热器，其特征在于，包括储液箱(1)和换热本体(2)，所述换热本体(2)具有进行热交换的冷媒流道和介质流道，所述储液箱(1)具有储液腔(11)、冷媒入口(12)、冷媒出口(13)和介质入口(14)、介质出口(15)，所述冷媒出口(13)连通所述储液腔(11)；所述冷媒流道的第一入口(211)连通所述冷媒入口(12)，所述冷媒流道的第一出口(212)连通所述储液腔(11)，所述介质流道的第二入口(221)连通所述介质入口(14)，所述介质流道的第二出口(222)连通所述介质出口(15)。

2.根据权利要求1所述的板式换热器，其特征在于，所述板式换热器还包括排液管(4)，所述排液管(4)设置于所述储液腔(11)内，且一端口连通所述冷媒出口(13)，所述排液管(4)另一端口的高度高于所述冷媒出口(13)的高度。

3.根据权利要求2所述的板式换热器，其特征在于，所述冷媒出口(13)设置于所述储液腔(11)的底部，所述排液管(4)远离所述冷媒出口(13)的一端沿所述储液腔(11)的高度方向延伸。

4.根据权利要求1所述的板式换热器，其特征在于，所述储液箱(1)包括侧围框(19)以及相对设置的前面板(16)、后面板(17)，所述前面板(16)和所述后面板(17)分别盖合于所述侧围框(19)的两端以形成所述储液腔(11)；所述冷媒入口(12)、所述冷媒出口(13)、所述介质入口(14)和所述介质出口(15)均开设于所述前面板(16)，所述换热本体(2)连接于所述后面板(17)的外侧。

5.根据权利要求4所述的板式换热器，其特征在于，所述后面板(17)开设有第一开口(171)、第二开口(172)、第三开口(173)和第四开口(174)，所述第一开口(171)对应连通所述第一入口(211)与所述冷媒入口(12)，所述第二开口(172)对应连通所述第一出口(212)和所述储液腔(11)，所述第三开口(173)对应连通所述第二入口(221)和所述介质入口(14)，所述第四开口(174)对应连通所述第二出口(222)和所述介质出口(15)。

6.根据权利要求5所述的板式换热器，其特征在于，所述板式换热器还包括两端均夹设连接于前面板(16)和所述后面板(17)之间的第一导通管(181)、第二导通管(182)、第三导通管(183)，所述第一导通管(181)的两端分别连通所述冷媒入口(12)和所述第一开口(171)，所述第二导通管(182)的两端分别连通所述介质入口(14)和所述第三开口(173)，所述第三导通管(183)的两端分别连通所述介质出口(15)和所述第四开口(174)。

7.根据权利要求4所述的板式换热器，其特征在于，所述板式换热器还包括背板(3)，所述背板(3)连接于所述换热本体(2)远离所述后面板(17)的另一侧。

8.根据权利要求4所述的板式换热器，其特征在于，所述后面板(17)的内侧凹陷形成有第三凹槽(175)。

9.根据权利要求1-8任一项所述的板式换热器，其特征在于，所述换热本体(2)包括多个第一换热板(21)和多个第二换热板(22)，所述第一换热板(21)的前侧面开设有第一凹槽(213)，所述第二换热板(22)的前侧面开设有第二凹槽(223)，当多个所述第一换热板(21)和多个所述第二换热板(22)依次交错设置时，所述第二换热板(22)的前侧面贴合连接相邻所述第一换热板(21)的后侧面以封闭所述第二凹槽(223)形成第二分支流道，多个所述第二分支流道并联以形成所述介质流道，所述第一换热板(21)的前侧面贴合连接相邻所述第二换热板(22)的后侧面以封闭所述第一凹槽(213)形成第一分支流道，多个所述第一分支流道并联以形成所述冷媒流道。

10.热泵系统，其特征在于，包括冷媒循环管路和如权利要求1-9任一项所述的板式换热器，所述板式换热器的冷媒入口(12)和冷媒出口(13)均连通所述冷媒循环管路。