CN207688467U - 换热装置以及空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种换热装置以及空调器，其中，所述换热装置包括室外换热器、气液分离器和控制阀；所述气液分离器设有入口、出气口和出液口，所述室外换热器的一端用于与压缩机连接，所述室外换热器的另一端用于与节流元件连接；所述气液分离器的入口和所述气液分离器的出液口分别与所述室外换热器连接，所述气液分离器的出气口与所述控制阀的进端接口连接，所述控制阀的出端接口与所述压缩机连接。本实用新型的技术方案，不仅能有效地防止压缩机液击，还能有效提高冷媒的利用率和蒸发器的换热效率。

Description

换热装置以及空调器

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，尤其涉及一种换热装置以及空调器。

背景技术

为应对日益严峻的环境污染，在中国北方，“媒改电”被提上日程。而“媒改电”最重要的环节是以空调器制热供暖取代传统的煤炭锅炉集中供暖方式，减少煤炭燃烧排放的二氧化碳气体以及固态粉尘。但空调器供暖因其制热能效较低，是一种“不经济”的供暖方式，因而提高空调器制热能效成为了推动“媒改电”的重要措施之一。

目前，在分体式空调***制热模式下，此时室外换热器作为蒸发器，当冷媒流至蒸发器中部时，冷媒呈气液两相态。气态冷媒其流动阻力增加，使得冷媒压降增大，气态冷媒换热效果很差；进一步地，蒸发器中没有蒸发的液体冷媒回到压缩机而被压缩，由于液体不可压缩的特性，而将造成压缩机的“液击”故障。

因此，有必要提供一种新的换热装置以及空调器来解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种换热装置以及空调器，旨在解决空调器在制过程中换热效果差和压缩机液击的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的一种换热装置，所述换热装置包括室外换热器、气液分离器和控制阀；所述气液分离器设有入口、出气口和出液口，所述室外换热器的一端用于与压缩机连接，所述室外换热器的另一端用于与节流元件连接；所述气液分离器的入口和所述气液分离器的出液口分别与所述室外换热器连接，所述气液分离器的出气口与所述控制阀的进端接口连接，所述控制阀的出端接口与所述压缩机连接。

优选地，所述气液分离器的入口与所述室外换热器的靠近所述压缩机的一端连通，所述气液分离器的出液口与所述室外换热器的靠近所述节流元件的一端连通。

优选地，所述室外换热器包括第一管路和第二管路，所述气液分离器的入口与所述第一管路的第二端连接，所述气液分离器的出液口与所述第二管路的第一端连接，所述第一管路的第一端与所述节流元件连接，所述第二管路的第二端与所述压缩机连接。

优选地，所述换热装置还包括热交换器，所述热交换器设置于所述气液分离器的出气口与所述压缩机的连接管路上。

优选地，所述换热装置还包括单向阀，所述单向阀设置于所述气液分离器的出气口与所述压缩机的连接管路上，允许经所述出气口流出的冷媒流向所述压缩机。

优选地，所述单向阀靠近所述压缩机设置，所述控制阀靠近所述出气口设置，所述热交换器设置于所述单向阀与所述控制阀的中间。

优选地，室外换热器连通至所述压缩机的连通管路与所述气液分离器的出气口连接至所述压缩机的所述连接管路在连接处相互连通合并。

优选地，所述控制阀为电磁阀。

优选地，所述换热装置还包括控制器，所述控制器控制所述电磁阀的开度。

另外，本实用新型还提出了一种空调器，所述空调器包括如上述所述的换热装置以及依次循环连接的压缩机、换向阀、室内换热器与节流元件，所述热交换器设有第一入口端、与所述第一入口端连通的第一出口端、第二入口端和以及所述第二入口端连通的第二出口端，所述第一入口端与所述出气口连接，所述第一出口端与所述压缩机连接，所述第二入口端与所述室内换热器连接，所述第二出口端与所述节流元件连接。

本实用新型的技术方案中，在室外换热器与压缩机之间的连接管路上设置气液分离器，通过气液分离器将室外换热器中未蒸发的液态冷媒与已蒸发的气态冷媒分离开来，能有效地防止压缩机产生液击的故障；此外，利用气液分离器将分离出来的液态冷媒送回至室外换热器，进行进一步的蒸发吸热，能有效的提高冷媒的利用率和蒸发器的换热效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例的空调器的制冷模式示意图；

图2为图1实施例中的空调器的制热模式示意图；

图3为本实用新型另一实施例的空调器的制冷模式示意图；

图4为图3实施例中的空调器的制热模式示意图；

图5为图3中的室外换热器的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				110	室外换热器	150	单向阀
111	第一管路	160	第一控制元件
				112	第二管路	170	第二控制元件
120	气液分离器	180	连接处
				121	入口	200	空调器
122	出液口	210	压缩机
				123	出气口	220	换向阀
130	控制阀	230	室内换热器
				140	热交换器	240	节流元件

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

并且，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提供一种换热装置，旨在解决空调器在制过程中换热效果差和压缩机液击的问题。

如图1至图4所示，本实用新型提供的一种换热装置，换热装置包括室外换热器110、气液分离器120和控制阀130，气液分离器120上设置有入口121、出气口123和出液口122。当气液混合的冷媒从气液分离器120的入口121进入时，经过气液分离器120的内部结构的作用使得气态冷媒与液态冷媒分离，且在出气口123和出液口122均导通的情况下，气态冷媒与液态冷媒可以分别从出气口123和出液口122流出气液分离器120。室外换热器110的一端与压缩机210连接，室外换热器110的另一端与节流元件240连接。气液分离器120的入口121和气液分离器120的出液口122分别与室外换热器110连接，气液分离器120的出气口123与控制阀130的进端接口连接，控制阀130的出端接口与压缩机210连接。

当处于制热模式时，在室外换热器110与压缩机210之间的连接管路上设置气液分离器120，通过气液分离器120将室外换热器110中未蒸发的液态冷媒与已蒸发的气态冷媒分离开来，此时，控制阀130开启，气态冷媒经出气口123流出并回到压缩机210，液态冷媒经出液口122又回流到室外换热器110进行蒸发吸热，一方面使得室外换热器110内的冷媒流动阻力减小，压差降低，压缩机210耗功降低；另一方面能有效避免压缩机210产生液击的故障。此外，利用气液分离器120分离出来的液态冷媒送回至室外换热器110，进行进一步的蒸发吸热，能有效的提高冷媒的利用率和蒸发器的换热效率。

在一实施例中，参见图1和图2，气液分离器120的入口121与室外换热器110的靠近压缩机210的一端连通，气液分离器120的出液口122与室外换热器110的靠近节流元件240的一端连通，气液分离器120的出气口123与控制阀130的进端接口连接，控制阀130的出端接口与压缩机210连接。处于制热模式时，当冷媒经室外换热器110进行蒸发吸热后从气液分离器120的入口121进入，经过气液分离器120的内部结构的作用使得气态冷媒与液态冷媒分离。此时控制阀130开启，气态冷媒经控制阀130后回到压缩机210，液态冷媒则从气液分离器120的出液口122回流到室外换热器110重新进行蒸发吸热。在上述实施例中，气液分离器120的出液口122还可以与所述室外换热器110的中间内部连接。

进一步地，再次参见图1和图2，在气液分离器120的入口121与室内换热器230的连接管路之间设置有第一控制元件160。当处于制冷模式时，控制阀130和第一控制元件160均关闭，以避免从压缩机210流至室外换热器110的冷媒分别经过出气口123和入口121进入气液分离器120后，经气液分离器120的出液口122流出至节流元件240，从而导致室外换热器110被旁通，从压缩机210出来的冷媒不能有效的进行放热。同时，第一控制元件160还可以设置在气液分离器120的出液口122与室外换热器110的连接管路上。更进一步地，为了有效防止压缩机210液击，在室外换热器110与压缩机210的连接管路上设置有第二控制元件170，当处于制冷模式时，第二控制元件170导通室外换热器110与压缩机210之间的连接管路，当处于制热模式时，第二控制元件170截止室外换热器110与压缩机210之间的连接管路。需要说明的是，第一控制元件160可以为电磁阀或液压阀等，第二控制元件170可以为电磁阀、液压阀或单向阀150等。

在优选地实施例中，参见图3至图5，室外换热器110包括第一管路111和第二管路112，气液分离器120的入口121与第一管路111的第二端连接，气液分离器120的出液口122与第二管路112的第一端连接，第一管路111的第一端与节流元件240连接，第二管路112的第二端与压缩机210连接。当处于制热模式时，控制阀130开启，经节流元件240节流后的气液混合的冷媒从室外换热器110的第一管路111的第一端进入第一管路111进行蒸发吸热。此时部分液态冷媒吸热蒸发形成气态冷媒，由于气态冷媒的不断增加导致冷媒在室外换热器110的第一管路111的流动阻力越来越大，气液混合的冷媒从第一管路111的第二端进入气液分离器120的入口121，经气液分离器120的作用后，气态冷媒与液态冷媒被分离，并分别经过出气口123和出液口122流出气液分离器120。经出气口123流出的气态冷媒经控制阀130后回到压缩机210，经出液口122流出的液态冷媒经第二管路112的第一端进入第二管路112后重新蒸发吸热，如此便可以充分利用液态冷媒，提高冷媒的利用率，不用再单独设置闪蒸器等装置对液态冷媒进行蒸发，利于降低成本。当处于制冷模式时，控制阀130关闭，此时从压缩机210流出的冷媒经室外换热器110的第二管路112的第二端流入，经第二管路112冷却放热后经气液分离器120的出液口122进入气液分离器120，由于控制阀130关闭，出气口123被截止，故冷媒只能经气液分离器120的入口121流出并经第一管路111的第二端达到第一管路111进行冷却放热。

进一步地，再次参见图3和图4，换热装置还包括热交换器140，热交换器140设置于气液分离器120的出气口123与压缩机210的连接管上。热交换器140用于使从出气口123流出的气态冷媒吸收热量以提高气态冷媒的温度。更进一步地，换热装置还包括单向阀150，单向设置于气液分离器120的出气口123与压缩机210的连接管上，以允许经出气口123流出的冷媒流向所述压缩机210。在其他实施例中，还可以用电磁阀或单通电磁阀等替代单向阀150，只要保证从出气口123流出的气态冷媒能流向压缩机210，而从压缩机210的冷媒不能经出气口123流入至气液分离器120即可。需要说明的是，单向阀150靠近压缩机210设置，控制阀130靠近出气口123设置，热交换器140设置于单向阀150与控制阀130的中间。

此外，参见图3和图4，室外换热器110连通至压缩机210的连通管路与气液分离器120的出气口123连接至压缩机210的连接管路在连接处180相互连通合并。从室外换热器110的第二管路112流出的低温的冷媒与经热交换器140处吸热的高温的气态冷媒在连接处180混合时，使得低温的冷媒温度升高，从而提高压缩机210吸气温度与冷媒干度，防止产生“液击”，从而提高***的可靠性。

需要说明的是，控制阀130优选电磁阀，还可以为液压阀、气动阀等。此外，换热装置还包括控制器(图中未示出)，控制器与电磁阀连接，用于控制电磁阀的开度。制热模式下，因***在不同频率运行时，冷媒循环量不同，则其在室外换热器110蒸发量不同，控制阀130的开度直接影响***制热性能。在压缩机210的频率过小情况下，其冷媒循环量较小，室外换热器110蒸发量较小，如果电磁阀开度过大，在气液分离器120处容易发生液态冷媒被“吸”出，从而降低蒸发量，影响制热效果，所以在中高频运行时，电磁阀开度逐渐加大；而在低频运行时，电磁阀开度减小，甚至关闭，以免影响蒸发效果，降低***制热量。

另外，本实用新型提供的一种空调器200，参见图1至图4，空调器200包括如上述所述的换热装置以及依次顺次连接的压缩机210、换向阀220、室内换热器230与节流元件240。热交换器140设有第一入口121端、与第一入口121端连通的第一出口端、第二入口121端以及与第二入口121端连通的第二出口端，所述第一入口121端与所述出气口123连接，所述第一出口端与所述压缩机210连接，所述第二入口121端与所述室内换热器230连接，所述第二出口端与所述节流元件240连接。其中，换向阀220优选四通换向阀220，换向阀220具有a、b、c、d四个接口，其中a接口与d接口导通可连接压缩机210与室内换热器230，c接口与b接口导通可连接压缩机210与换热装置，构成制热循环回路；其中，a接口和b接口导通可连接压缩机210与换热装置，c接口与d接口导通可连接压缩机210与室内换热器230，构成制冷循环回路。此外，节流元件240可以为节流阀或膨胀阀等具有节流作用的元器件。

当空调器200处于制冷模式时，控制阀130关闭，冷媒经室外换热器110冷却，流出室外换热器110后经节流元件240节流，流入热交换器140，此时无任何热交换作用，冷媒流入室内换热器230蒸发吸热，之后流经换向阀220，由压缩机210吸入，完成一个制冷循环。

当空调器200处于制热模式时，控制阀130开启，随着冷媒在室外换热器110内蒸发，冷媒干度上升，气液两相态冷媒流动阻力增大，吸热效果变差，冷媒在经室外换热器110蒸发吸热后流入气液分离器120，气态冷媒经控制阀130流入热交换器140，与来自室内换热器230的中温中压的冷媒发生热交换，使得气态冷媒的温度变高，而中温中压的冷媒的温度降低；经气液分离器120分离后的液态冷媒流回室外换热器110继续蒸发吸热，使得室外换热器110内冷媒流动阻力减小，压降降低，换热效果提升。如此，不仅使得节流前冷媒过冷度增大，干度降低，有利于提高节流后冷媒的蒸发效果从而提高制热量，还能够使热交换后的中温的气态冷媒与室外换热器110流出的低温的冷媒汇合，使得冷媒温度升高，从而提高压缩机210吸气温度与冷媒干度，防止产生“液击”，提高***的可靠性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种换热装置，所述换热装置包括室外换热器、气液分离器和控制阀，其特征在于，所述气液分离器设有入口、出气口和出液口，所述室外换热器的一端用于与压缩机连接，所述室外换热器的另一端用于与节流元件连接；所述气液分离器的入口和所述气液分离器的出液口分别与所述室外换热器连接，所述气液分离器的出气口与所述控制阀的进端接口连接，所述控制阀的出端接口与所述压缩机连接。

2.如权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述气液分离器的入口与所述室外换热器的靠近所述压缩机的一端连通，所述气液分离器的出液口与所述室外换热器的靠近所述节流元件的一端连通。

3.如权利要求1所述的换热装置，其特征在于，所述室外换热器包括第一管路和第二管路，所述气液分离器的入口与所述第一管路的第二端连接，所述气液分离器的出液口与所述第二管路的第一端连接，所述第一管路的第一端与所述节流元件连接，所述第二管路的第二端与所述压缩机连接。

4.如权利要求1-3中任一项所述的换热装置，其特征在于，所述换热装置还包括热交换器，所述热交换器设置于所述气液分离器的出气口与所述压缩机的连接管路上。

5.如权利要求4所述的换热装置，其特征在于，所述换热装置还包括单向阀，所述单向阀设置于所述气液分离器的出气口与所述压缩机的连接管路上，以允许经所述出气口流出的冷媒流向所述压缩机。

6.如权利要求5所述的换热装置，其特征在于，所述单向阀靠近所述压缩机设置，所述控制阀靠近所述出气口设置，所述热交换器设置于所述单向阀与所述控制阀的中间。

7.如权利要求6所述的换热装置，其特征在于，所述室外换热器连通至所述压缩机的连通管路与所述气液分离器的出气口连接至所述压缩机的所述连接管路在连接处相互连通合并。

8.如权利要求4所述的换热装置，其特征在于，所述控制阀为电磁阀。

9.如权利要求8所述的换热装置，其特征在于，所述换热装置还包括控制器，所述控制器控制所述电磁阀的开度。

10.一种空调器，其特征在于，所述空调器包括如权利要求4-9中任一项所述的换热装置以及依次循环连接的压缩机、换向阀、室内换热器与节流元件，所述热交换器设有第一入口端、与所述第一入口端连通的第一出口端、第二入口端以及与所述第二入口端连通的第二出口端，所述第一入口端与所述出气口连接，所述第一出口端与所述压缩机连接，所述第二入口端与所述室内换热器连接，所述第二出口端与所述节流元件连接。