空调除液换热装置及空调循环系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种空调除液换热装置，包括：壳体组件，其内部形成壳体内腔；分别与所述壳体内腔相连通的进气管组件和出气管组件；还包括换热管组件，所述换热管组件部分设置在所述壳体内腔中；气态冷媒通过所述进气管组件进入壳体内腔，与所述换热管组件中的液态冷媒换热后从所述出气管组件中排出。同时还提出一种具有空调除液换热装置的空调循环系统。本实用新型所提出的空调除液换热装置，利用高温高压液态冷媒和低温低压气态冷媒的热交换，有效地去除气态冷媒中的液态成分，避免未被气化的液态制冷剂流入压缩机，对压缩机造成不必要地破坏；同时提高液态冷媒的过热度和气态冷媒的过冷度，优化设备效率；而且可以实现系统冷媒的平衡。
【专利说明】
空调除液换热装置及空调循环系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及空调技术领域，尤其涉及一种空调除液换热装置及具有该除液换热装置的空调循环系统。
【背景技术】
[0002]在传统空调的冷媒循环系统中分别单独设置有气液分离器、储液罐和经济器。其中气液分离器设置在压缩机吸气管前端，用于防止进入压缩机的冷媒中存在液态冷媒;经济器则是为了提高空调的能效，通过节流一小部分冷媒，来增加进入蒸发器中液态冷媒的过冷度;而储液罐则平衡了系统内的冷媒量。
[0003]如图1所示为现有技术中的空调循环系统，其中蒸发器2、冷凝器7、压缩机I和节流阀6是不可缺少的主要功能部件。一方面，空调循环系统通过蒸发器2输送冷量，冷媒在蒸发器2中吸收被制冷物体的热量实现制冷的目的。另一方面，冷凝器7放出热量，即将蒸发器2中吸收的热量连同压缩机I做功的热量一起通过冷媒带走。具体来说，气态冷媒经过管路进入气液分离器5，压缩机I吸入从蒸发器2出来并经过气液分离器5分离的气态冷媒，使其增压后送入冷凝器7，在冷凝器7中转化为高温高压的液态冷媒，并进入储液罐3。从储液罐3中出来的冷媒分为两路，一路直接进入经济器4，另一路经节流后进入经济器4，两路冷媒在经济器4中换热后，分别进入节流阀6和压缩机I吸气管。经过节流阀6之后的冷媒变为低温低压的气态混合液态冷媒，然后在蒸发器2中换热后转化为低温低压的气态冷媒，再次经气液分离器5吸入压缩机I的吸气端，完成制冷循环。
[0004]不难看出，为了达到不同的技术效果，必须通过单独设置气液分离器、经济器和储液罐来实现相应的目的。因此，整个空调冷媒循环系统的设备种类多，相应连接管路增加，进而提高系统的整体成本，降低整体稳定性。而使用经济器提高空调的整体功效，则会消耗一部分的冷媒，存在一定程度的浪费。而且，传统空调的气液分离方式中吸气过热度的增幅有限。综上所述，现有技术中的空调冷媒循环系统中独立部件数量多、成本偏高，存在效率较低的缺陷。
【发明内容】
[0005]本实用新型旨在提供一种空调除液换热装置，以克服现有技术独立部件数量多、成本较高且效率较低的缺陷。
[0006]本实用新型一种空调除液换热装置，包括:壳体组件，其内部形成壳体内腔;分别与所述壳体内腔相连通的进气管组件和出气管组件;还包括换热管组件，所述换热管组件部分设置在所述壳体内腔中；气态冷媒通过所述进气管组件进入壳体内腔，与所述换热管组件中的液态冷媒换热后从所述出气管组件中排出。
[0007]进一步的，所述换热管组件包括进液管、出液管、分液管、积液管和冷媒流路;所述进液管连接分液管，出液管连接积液管;所述冷媒流路设置在壳体内腔中且连通所述分液管和积液管。
[0008]为了保证壳体内腔中的热交换均匀，所述冷媒流路包括多条；多条冷媒流路跨接在所述分液管和积液管之间。
[0009]进一步的，所述冷媒流路包括环形换热管件;所述环形换热管件沿所述分液管的布设方向均匀分布。
[0010]为对壳体内腔下端的冷媒加热，避免无谓的浪费，所述冷媒流路还包括U型换热管件;所述U型换热管件设置在环形换热管件下方。
[0011]为保证气态冷媒在壳体内腔中均勾分布，所述进气管组件的下部分设置在所述壳体内腔中，所述进气管组件的下部分侧壁上均匀分布有多个通孔;所述进气管组件设置在所述壳体内腔中的一端密封;所述环形换热管件环绕所述进气管组件的下部分。
[0012]为有效降低吸气阻力并防止液态冷媒进入吸气管，所述出气管组件设置在所述壳体组件的上部;所述出气管组件设置在所述壳体内腔中的一端形成有内高外低且开口向上的斜切口。
[0013]为回收润滑油，所述壳体组件的下端设置有出油管;所述出油管连通所述壳体内腔。
[0014]本实用新型所提出的空调除液换热装置，利用高温高压液态冷媒和低温低压气态冷媒的热交换，有效地去除气态冷媒中的液态成分，避免未被气化的液态制冷剂流入压缩机，对压缩机造成不必要地破坏；同时提高液态冷媒的过热度和气态冷媒的过冷度，优化设备效率;而且可以实现系统冷媒的平衡。
[0015]本实用新型还提出一种空调循环系统，包括空调除液换热装置。空调除液换热装置包括壳体组件，其内部形成壳体内腔;分别与所述壳体内腔相连通的进气管组件和出气管组件;还包括换热管组件，所述换热管组件部分设置在所述壳体内腔中；气态冷媒通过所述进气管组件进入壳体内腔，与所述换热管组件中的液态冷媒换热后从所述出气管组件中排出。
[0016]进一步的，所述进气管组件连通蒸发器，所述出气管组件连通压缩机，所述换热管组件分别连通节流装置、冷凝器和蒸发器。
[0017]本实用新型所提出的空调循环系统，采用一个空调除液换热装置实现了三个辅助设备气液分离器、经济器和储液罐的功能，提高了空调能效；同时克服了经济器必须浪费一部分冷媒的缺点，相较于现有技术具有结构合理、成本低且能效利用率高的优点。
【附图说明】
[0018]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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为现有技术中空调循环系统的示意图；
[0020]图2为本实用新型所提出的空调除液换热装置第一实施例的结构示意图；
[0021 ]图3为图2中换热管组的结构示意图；
[0022]图4为本实用新型所提出的空调循环系统第一实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，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。
[0024]参见图2所示，本实施例提供的空调除液换热装置包括壳体组件1-1、进气管组件1-3、出气管组件1-4、换热管组件1-5和出油管1-10。其中壳体组件1-1内部形成壳体内腔1-2，进气管组件1-3和出气管组件1-4分别与壳体内腔1-2连通。进气管组件1-3的大部分伸入至壳体内腔1-2中，露出壳体内腔1-2的一部分主要为进气口，用于将气态冷媒引入到壳体内腔1-2中。进气管组件1-3伸入壳体内腔1-2的下部分为端部封口的结构1-8，其侧壁上开设有多个均匀分布的通孔1-7，以确保气态冷媒在壳体内腔1-2中均匀分布并与换热管组件1-5充分接触。出气管组件1-4设置在壳体组件1-1的上端一侧，优选为弯管且其弯部设置在壳体内腔1-2中，其伸入到壳体内腔1-2中的一端具有内高外低且开口向上的斜切口 1-9，以有效的降低吸气阻力并防止液态冷媒进入压缩机4的吸气管。
[0025]进气管组件1-3伸入壳体内腔1-2的下部分被换热管组件1-5环绕。换热管组件1-5包括进液管1-51、出液管1-52、分液管1-53、积液管I_54和冷媒流路I_6。其中分液管1-53、积液管1-54和冷媒流路1-6均设置在壳体内腔1-2中，进液管1-51和出液管I _5 2焊接设置在壳体组件1-1上。进液管1-51连通分液管1-53，储液管1-52连通积液管1-54。如图1和图2所示，分液管1-53的主要作用是将换热管组件1-5中流动的高温高压的液态冷媒均匀地分布。分液管1-53和积液管1-54之间跨接冷媒流路1-6，分液管1-53、积液管1-54和冷媒流路1-6共同形成换热管的冷媒循环。参见图2所示，更具体地说，冷媒流路1-6包括跨接在分液管1-53和积液管1-54之间平行设置的多组环形换热管件1-61和设置在环形换热管件1-61下方靠近壳体内腔1-2底端的开口向上的对称U型换热管件1-62。环形换热管件1-61沿分液管1-53的布设方向均匀分布。从进气管组件1-3侧壁上的通孔1-7进入壳体内腔1-2的低温低压的气态冷媒，和环形换热管件1-61内流动的高温高压的液态冷媒充分热交换，对壳体内腔1-2中的气态冷媒均匀加热，将气态冷媒中残存的液态冷媒蒸发掉，起到除液的作用，同时增加气态冷媒的过热度和液态冷媒的过冷度。U型换热管件1-62设置在壳体内腔1-2底部，用于加热壳体内腔1-2底部的液态冷媒。在壳体组件1-1的下端设置有出油管1-10，出油管1-10连通壳体内腔1-2。1]型换热管件1-62可以有效防止冷媒从出油管1-10处流出，避免不必要的浪费。
[0026]本实施例所提出的空调除液换热装置，利用高温高压液态冷媒和低温低压气态冷媒的热交换，有效地去除气态冷媒中的液态成分，避免未被气化的液态制冷剂流入压缩机，对压缩机造成不必要地破坏；同时提高液态冷媒的过热度和气态冷媒的过冷度，优化设备效率;而且可以实现系统冷媒的平衡。
[0027]本实用新型的另一个实施例提供了一种采用上述空调除液换热装置的空调循环系统。空调除液换热装置的具体结构请参见上述实施例和说明书附图的详细描述和描绘，在此不再赘述。本实施例所提供的空调循环系统的结构如图3所示，空调除液换热装置串联在冷凝器2和蒸发器3之间。压缩机4将高温高压的气态冷媒排入冷凝器2，经换热后的气态冷媒在冷凝器2中转化为高温高压的液态冷媒。承载有冷凝器2排出的高温高压的液态冷媒的管路通过第一三通8分为两路，第一路连通空调除液换热装置的换热管组件1-5，第二路连通蒸发器3。在第二路上设置有电动阀5。从冷凝器2中排出的高温高压的液态冷媒在换热管组件1-5中流动。通过电动阀5可以控制换热管组件1-5中冷媒的流量，进而实现对换热量、过冷度和过热度的控制。当电动阀5开度减小时，进入换热管组件1-5中的液态冷媒增多，液态冷媒的过热度和气态冷媒的过冷度增加。当电动阀5开度增大时，进入换热管组件1-5中的液态冷媒减少，液态冷媒的过冷度和气态冷媒的过冷度减小。
[0028]在电动阀5后端设置有第二三通9，第二三通9的第二端连通换热管组件1-5，第三端通过节流阀6连通蒸发器3。通过第一三通8分为两路的冷媒在此处汇合，汇合后的高温高压的液态冷媒经过节流阀6后转化为低温低压的气液混合态冷媒，这部分低温低压的气液混合态冷媒进入蒸发器3后经蒸发换热变为低温低压的气态冷媒。低温低压的气态冷媒进入通过与蒸发器3连通的进气管组件1-3进入壳体内腔1-2，并使气态冷媒均匀分布在壳体内腔1-2中。进入空调除液换热装置中的高温高压的液态冷媒和壳体内腔1-2中的低温低压的气态冷媒进行换热，去除低温低压气态冷媒中残存的液态冷媒。出气管组件1-4直接连通压缩机4的吸气管，气态冷媒被吸入压缩机4。壳体内腔1-2中同时分离出一部分润滑油，被分离出来的润滑油通过管路返回压缩机4，管路上可设置对应的截止阀7。
[0029]本实施例所提出的空调循环系统，采用一个空调除液换热装置实现了三个辅助设备气液分离器、经济器和储液罐的功能，提高了空调能效;同时克服了经济器必须浪费一部分冷媒的缺点，相较于现有技术具有结构合理、成本低且能效利用率高的优点。
[0030]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种空调除液换热装置，包括: 壳体组件，其内部形成壳体内腔； 分别与所述壳体内腔相连通的进气管组件和出气管组件； 其特征在于，还包括换热管组件，所述换热管组件的一部分设置在所述壳体内腔中；气态冷媒通过所述进气管组件进入壳体内腔，与所述换热管组件中的液态冷媒换热后从所述出气管组件中排出。2.根据权利要求1所述的空调除液换热装置，其特征在于，所述换热管组件包括进液管、出液管、分液管、积液管和冷媒流路;所述进液管连接分液管，出液管连接积液管;所述冷媒流路设置在壳体内腔中且连通所述分液管和积液管。3.根据权利要求2所述的空调除液换热装置，其特征在于，所述冷媒流路包括多条；多条冷媒流路跨接在所述分液管和积液管之间。4.根据权利要求3所述的空调除液换热装置，其特征在于，所述冷媒流路包括环形换热管件;所述环形换热管件沿所述分液管的布设方向均匀分布。5.根据权利要求4所述的空调除液换热装置，其特征在于，所述冷媒流路还包括U型换热管件;所述U型换热管件设置在环形换热管件下方。6.根据权利要求5所述的空调除液换热装置，其特征在于，所述进气管组件的下部分设置在所述壳体内腔中，所述进气管组件的下部分侧壁上均匀分布有多个通孔;所述进气管组件设置在所述壳体内腔中的一端密封;所述环形换热管件环绕所述进气管组件的下部分。7.根据权利要求6所述的空调除液换热装置，其特征在于，所述出气管组件设置在所述壳体组件的上部;所述出气管组件设置在所述壳体内腔中的一端形成有内高外低且开口向上的斜切口。8.根据权利要求7所述的空调除液换热装置，其特征在于，所述壳体组件的下端设置有出油管;所述出油管连通所述壳体内腔。9.一种空调循环系统，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的空调除液换热目.ο10.根据权利要求9所述的空调循环系统，其特征在于，所述进气管组件连通蒸发器，所述出气管组件连通压缩机，所述换热管组件分别连通节流装置、冷凝器和蒸发器。
【文档编号】F25B41/00GK205481968SQ201620229421
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月24日
【发明人】刘建群, 毛守博, 王海胜, 远义忠, 张铭
【申请人】青岛海尔空调电子有限公司