CN2926937Y - 用于风冷热泵机组的换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于风冷热泵机组的换热器，它具有一换热器入口和一换热器出口，并且包括并联连接的第一盘管(2)及第二盘管(3)、集气管(1a)、集液管(4)、分液器(6)和膨胀阀(7)。该换热器还包括：在换热器入口侧连接第二盘管的集液/集气管(1b)；使第一盘管和第二盘管与集液管连通的回路接管(8)；安装在集液管和分液器之间的分液毛细管；以及分别设置在集液/集气管(1b)与集气管(1a)和膨胀阀(7)之间的第二单向阀(5b)和第一单向阀(5a)。该换热器在维持较高的制冷效率的前提下，还能提高风冷热泵机组的制热性能。

Description

用于风冷热泵机组的换热器

技术领域

本实用新型涉及一种风冷热泵机组，更具体地说，涉及一种用于风冷热泵机组的换热器，该换热器具有改进的结构，可以广泛应用于任何风冷热泵机组。

背景技术

在换热器中设置过冷器被广泛地应用在风冷热泵机组中，目前比较典型的应用有以下几种现有技术：

现有技术一：过冷器在制热工况下作为储液器

请参见图1，该图为现有技术一的换热器的结构示意图。如图1所示，换热器由集气管1、第一盘管2(制冷时作为冷凝器，制热时作为蒸发器)、第二盘管3(制冷时作为过冷器，制热时作为储液器)、集液管4、单向阀5、分液器6和膨胀阀7构成。

如图1中的实心箭头所示，在制冷工况下，高压制冷剂气体先后进入集气管1、第一盘管2(此时作为冷凝器)、集液管4和单向阀5，最后经第二盘管3(此时作为过冷器)后流出。

如图1中的空心箭头所示，在制热工况下，一部分高压制冷剂液体流入第二盘管3后被单向阀5反向截止，此时第二盘管3作为储液器使用；另一部分高压制冷剂液体经膨胀阀7节流后，先后经分液器6、集液管4和第一盘管2(此时作为蒸发器)，最后经集气管1后流出。

现有技术一在制热工况下主要有如下缺点：

(a)第二盘管3在制热工况下作为储液器，不参与蒸发器的换热，因而会影响制热性能；

(b)由于从第二盘管3旁通了部分通过整个盘管的外界换热空气，致使制热效率下降。

现有技术二：过冷器在制热工况下作为次蒸发器

请参见图2，该图为现有技术二的换热器的结构示意图。如图2所示，换热器由集气管1、第一盘管2(制冷时作为冷凝器，制热时作为主蒸发器)、第二盘管3(制冷时作为过冷器，制热时作为次蒸发器)、集液管4、第一、第二和第三单向阀5a、5b和5c、分液器6和膨胀阀7构成。

如图2中的实心箭头所示，在制冷工况下，高压制冷剂气体先后进入集气管1、第一盘管2(此时作为冷凝器)、集液管4、第一单向阀5a和第二盘管3(此时作为过冷器)，最后经第三单向阀5c后流出。

如图2中的空心箭头所示，在制热工况下，高压制冷剂液体经膨胀阀7节流后，先后经第二盘管3(此时作为次蒸发器)、第二单向阀5b、分液器6、集液管4和第一盘管2(此时作主蒸发器)，最后经集气管1后流出。

该现有技术在制热工况下主要有如下缺点：

(a)因液体制冷剂经节流后是在气液两相的状态下进入第二盘管3(此时作次蒸发器)，则第二盘管3内的压降会比较大；

(b)因在第二盘管3内的压降比较大，则其出口制冷剂的干度比较大，导致分液器6的分配均匀性差。

现有技术三：过冷器在制热工况下作为过冷器

请参见图3，该图为现有技术三的换热器的结构示意图。如图3所示。换热器由集气管1、第一盘管2(制冷时作为冷凝器，制热时作为蒸发器)、第二盘管3(制冷时作为过冷器，制热也作过冷器)、集液管4、第一和第二单向阀5a和5b、分液器6和膨胀阀7构成。

如图3中的实心箭头所示，在制冷工况下，高压制冷剂气体先后进入集气管1、第一盘管2(此时作为冷凝器)、集液管4和第一单向阀5a，最后经第二盘管3(此时作为过冷器)后流出。

如图3中的空心箭头所示，在制热工况下，在高压制冷剂液体先经第二盘管3(此时作为过冷器)和第二单向阀5b后，再经膨胀阀7节流，并依次经过分液器6、集液管4和第一盘管2(此时作为蒸发器)，最后经集气管1后流出。

该现有技术在制热工况下主要有如下缺点：

(a)过冷器向外散热，为此损失了部分制热量；

(b)只有第一盘管2作为蒸发器，第一盘管3作为过冷器使用，不参与蒸发器的换热，因而损失了第一盘管3所占的蒸发面积。

综上所述，上述现有技术均具有各自的缺点和不足。总体来说，现有的换热器或者在制热工况下难以取得较高的制热性能，或者要以降低机组的制冷性能为代价。因此，目前急需一种在维持较高的制冷效率的前提下，还能提高风冷热泵机组的制热性能的换热器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种在维持较高的制冷效率的前提下，还能提高风冷热泵机组的制热性能的换热器。

本实用新型的用于风冷热泵机组的换热器具有一换热器入口和一换热器出口，并且包括并联连接的第一盘管及第二盘管、在换热器入口侧连接第一盘管的集气管、以及在换热器出口侧与第一盘管和第二盘管依次连接的集液管、分液器和膨胀阀，其中，还包括：在换热器入口侧连接第二盘管的集液/集气管；使第一盘管和第二盘管与集液管连通的回路接管；安装在集液管和分液器之间的分液毛细管；设置在集液/集气管与集气管之间的第一单向阀；以及设置在集液/集气管与膨胀阀之间的第二单向阀。

较佳的是，分液毛细管的外径小于各回路接管的内径。更佳的是，分液毛细管可插入回路接管，并贯穿集液管与回路接管连通。

另外，集气管和集液/集气管可由相同材质制成，回路接管由铜管一体构成或焊接构成。

可替代的是，集气管和集液/集气管可构成一体，第二单向阀可设置在集气管和集液/集气管的内部。

用上述方案设计的换热器，在制热工况下，整个盘管(包括过冷器)均作为蒸发器来使用，从而提高了换热器的整体换热性能。此外，与现有技术不同，本实用新型的用于风冷热泵机组的换热器在制冷工况下，其制冷效率并没有任何下降。

附图说明

为了进一步说明本实用新型的结构及其技术效果，下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明，其中：

图1为第一种现有技术的换热器的结构示意图；

图2为第二种现有技术的换热器的结构示意图；

图3为第三种现有技术的换热器的结构示意图；以及

图4为本实用新型的换热器的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图说明本实用新型的最佳实施例，其中相同的标号表示相同的部件。

本实用新型的用于风冷热泵机组的换热器设有过冷器。请参见图4，该图为本实用新型的换热器的结构示意图。可以看到换热器具有一换热器入口和一换热器出口。这里需要说明的是，所谓“换热器入口”和“换热器出口”只是相对而言的，它们有可能随着制冷和制热过程的变化而改变。例如，在制冷过程中，图4左侧为换热器入口，右侧为换热器出口；而在制热过程中，图4右侧为换热器入口，左侧为换热器出口。此外，换热器还由集气管1a、集液/集气管1b、第一盘管2、第二盘管3、回路接管8、集液管4、分液毛细管9、分液器6、膨胀阀7、第一单向阀5a和第二单向阀5b构成。

如图4所示，第一盘管2及第二盘管3为并联连接，集气管1a在换热器入口侧连接第一盘管2，集液/集气管1b在换热器入口侧连接第二盘管3。由此，高压制冷剂气体可从换热器入口通过集气管1a进入第一盘管2，高压制冷剂液体或气体也可通过集液/集气管1b流出第二盘管3。在第一盘管2和第二盘管3的另一侧(即靠近换热器出口侧)还设有使第一盘管2和第二盘管3与集液管4连通的回路接管8，该回路接管8可将从多个回路中流出的制冷剂液体汇集到集液管4，并且在不同工况下使其流向不同的部件。分液毛细管9的外径小于各回路接管8的内径，并且贯穿集液管4与分液器6连接。更具体地说，分液毛细管9被插入集液管4，并贯穿集液管4与回路接管8连通，以将集液管4和分液器6连接在一起。另外，在集液/集气管1b至集气管1a的管线上设有第二单向阀5b，以使从换热器入口流入的制冷剂只能流入集气管1a，而不能直接流入集液/集气管1b。在集液/集气管1b至膨胀阀7的管线上还设有第一单向阀5a，以使从换热器出口流入的制冷剂只能通过膨胀阀7、分液器6等流入第一和第二盘管2和3，而不能通过集液/集气管1b直接流入第二盘管3。

较佳的是，集气管1a和集液/集气管1b可以由相同材质制成，而分液毛细管9基本上由铜管一体构成或焊接而成。

在具有上述结构的换热器中，第一盘管2在制冷时作为冷凝器、在制热时作为蒸发器，而第二盘管3在制冷时作为过冷器、在制热时作为蒸发器。

下面将简单介绍本实用新型的换热器在制冷和制热工况下的运行过程。

如图4中的实心箭头所示，在制冷工况下，高压制冷剂气体进入集气管1a，并且通过集气管1a进入第一盘管2(此时作为冷凝器)。然后，制冷剂液体通过各回路接管8与分液毛细管9间的空隙流出并汇集到集液管4，再经第二盘管3(此时作为过冷器)、集液/集气管1b和第一单向阀5a后流出换热器。

如图4中的空心箭头所示，在制热工况下，在高压制冷剂液体先经膨胀阀7节流后，再先后经分液器6、分液毛细管9后分成两路流动。更具体地说，其中第一路制冷剂通过回路接管8流入第一盘管2(此时作为蒸发器)和集气管1a，第二路制冷剂通过回路接管8流入第二盘管3(此时作为蒸发器)和集液/集气管1b。第二路制冷剂在通过第二单向阀5b后，最终与第一路制冷剂汇合到一起并流出换热器。

采用上述方案设计的换热器，在制热工况下，整个盘管(包括过冷器)均作为蒸发器来使用，从而提高了换热器的整体换热性能。此外，与现有技术不同，本实用新型的用于风冷热泵机组的换热器在制冷工况下，其制冷效率并没有任何下降。

虽然以上结合了较佳实施例对本实用新型的目的、结构和技术效果作了进一步说明，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，上述示例仅是用来说明的，而不能作为对本实用新型的限制。因此，可以在权利要求书的实质精神范围内对本实用新型进行变型，例如，可以将集气管1a和集液/集气管1b构成一体，并在其内部设置第二单向阀等，这些变型都将落在本实用新型的权利要求书所要求的范围之内。

Claims (6)

1.一种用于风冷热泵机组的换热器，所述换热器具有一换热器入口和一换热器出口，并且包括并联连接的第一盘管(2)及第二盘管(3)、在换热器入口侧连接第一盘管(2)的集气管(1a)、以及在换热器出口侧与第一盘管(2)和第二盘管(3)依次连接的集液管(4)、分液器(6)和膨胀阀(7)，其特征在于，还包括：

在换热器入口侧连接第二盘管(3)的集液/集气管(1b)；

使第一盘管(2)和第二盘管(3)与集液管(4)连通的回路接管(8)；

安装在集液管(4)和分液器(6)之间的分液毛细管(9)；

设置在集液/集气管(1b)与集气管(1a)之间的第二单向阀(5b)；以及

设置在集液/集气管(1b)与膨胀阀(7)之间的第一单向阀(5a)。

2.如权利要求1所述的换热器，其特征在于，分液毛细管(9)的外径小于各回路接管(8)的内径。

3.如权利要求2所述的换热器，其特征在于，分液毛细管(9)插入集液管(4)，并通过集液管(4)与各回路接管(8)连通。

4.如权利要求1所述的换热器，其特征在于，集气管(1a)和集液/集气管(1b)由相同材质制成。

5.如权利要求1所述的换热器，其特征在于，回路接管(8)由铜管一体构成或焊接构成。

6.如权利要求1所述的换热器，其特征在于，集气管(1a)和集液/集气管(1b)构成一体，第二单向阀(5b)设置在集气管(1a)和集液/集气管(1b)的内部。

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