换热器和空调的制作方法

1.本技术涉及空调技术领域，例如涉及一种换热器和空调。


背景技术：

2.现有空调产品机型多为分体结构，包括分设在室内的室内机和室外的室外机，其中，室内机的室内换热器和室外机的室外换热器由于是直接用于与对应侧环境进行热交换，因而是空调产品的关键设备，换热器的换热效率的高低能够直接影响到空调的制冷、制热性能。为提高空调制冷运行时的制冷效率，部分换热器上会增设有过冷段，以利用过冷段延长高温冷媒在换热器内的流路路径的长度，从而达到充分换热的目的。
3.在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：
4.以室外换热器为例来说明，现有换热器通常采用分流管或者分流器进行分流设计，该种分流方式没有冷媒流向区分，在制冷运行和制热运行时虽然冷媒是经过同样的管路，但流向截然相反，在制冷运行时冷媒通过过冷段能够满足制冷运行需求，而在制热运行冷媒仍会经过过冷段，则会导致系统压损增大，使得空调系统整体换热效率下降。


技术实现要素：

5.为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。
6.本公开实施例提供一种换热器和空调，以解决相关技术换热器分流设计无法区分制冷和制热流向所导致的压损增大、换热效率降低等技术问题。
7.在一些实施例中，所述换热器包括集气管，换热管组，和，与所述换热管组串联连接的过冷管组，其中，所述换热管组包括：第一换热通路，第一端与所述集气管的第一管口连接，第二端与第一分流元件连接；第二换热通路，第一端与所述集气管的第二管口连接，第二端与所述第一分流元件连接；第三换热通路，第一端与第二分流元件连接，第二端与所述第一分流元件连接；第四换热通路，第一端与所述第二分流元件连接，第二端与第三分流元件连接；第一旁通管路，连接所述第一分流元件和所述第三分流元件；第二旁通管路，连接所述第二分流元件和所述集气管；第一单向阀，设置于所述第一旁通管路，且所述第一单向阀的导通方向限定为从所述第三分流元件流向所述第一分流元件；第二单向阀，设置于所述第二旁通管路，且所述第二单向阀的导通方向限定为从所述第二分流元件流向所述集气管；第一控制阀，设置于所述第四换热通路与所述第三分流元件的连通管路。
8.在一些可选实施例中，所述过冷管组与所述第三分流元件连接。
9.在一些可选实施例中，所述过冷管组包括至少两条并联连接的过冷支路。
10.在一些可选实施例中，所述第一换热通路包括至少两条并联连接的第一换热支路；所述第二换热通路包括至少两条并联连接的第二换热支路；所述第三换热通路包括至少一条第三换热支路；所述第四换热通路包括至少一条第四换热支路。
11.在一些可选实施例中，所述第一换热支路、第二换热支路和第三换热支路的换热管数量相等。
12.在一些可选实施例中，所述第三换热支路的换热管数量等于所述第四换热支路的换热管数量，且，所述过冷支路的换热管数量大于或等于所述第四换热支路的换热管数量。
13.在一些可选实施例中，所述第四换热支路的换热管数量大于所述第三换热支路和过冷支路的换热管数量。
14.在一些实施例中，所述空调包括至少由室内换热器、室外换热器、压缩机和四通阀构造成的冷媒循环回路，其特征在于，所述室内换热器和/或所述室外换热器为如前述的换热器。
15.在一些可选实施例中，在所述室外换热器为所述换热器时，所述换热器的所述集气管与所述压缩机相连通，所述过冷管组与所述室内换热器相连通。
16.在一些可选实施例中，在所述室内换热器为所述换热器时，所述换热器的所述集气管与所述压缩机相连通，所述过冷管组与所述室内换热器相连通。
17.本公开实施例提供的换热器和空调，可以实现以下技术效果：
18.本公开实施例提供的换热器包括集气管，换热管组，和与换热管组串联连接的过冷管组，其中，换热管组包括：第一换热通路、第二换热通路、第三换热通路和第四换热通路，且在第一旁通管路上设置第一单向阀，在第二旁通管路上设置第二单向阀，同时，第四换热通路与第三分流元件的连通管路上设置有第一控制阀，使得换热器在不同的空调模式下能够分别以不同的流路进行冷媒输送。采用上述分流设计的换热器，不仅能够在制冷流向下，延长了高温冷媒在换热器内的流路路径的长度，使得冷媒能够充分换热实现“过冷”，同时也可以在制热流向下避免流路过长所导致的压损问题，从而能够同时保证换热器在不同工作模式下的性能需求。
19.以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本技术。
附图说明
20.一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：
21.图1是本公开实施例提供的一个换热器的结构示意图；
22.图2是本公开实施例提供的另一个换热器的结构示意图；
23.图3是本公开实施例提供的另一个换热器的结构示意图；
24.图4是在制冷运行下，本公开实施例提供的换热器作为室外换热器的冷媒流路示意图；
25.图5是在制热运行下，本公开实施例提供的换热器作为室外换热器的冷媒流路示意图。
26.附图标记：
27.100：集气管；110：第一管口；120：第二管口；200：第一换热通路；201：第一换热支路1'；202：第一换热支路2'；300：第二换热通路；301：第二换热支路1'；302：第二换热支路2'；401：第三换热支路；501：第四换热支路；601：第一旁通管路；602：第二旁通管路；701：第
一单向阀；702：第二单向阀；801：第一分流元件；802：第二分流元件；803：第三分流元件；901：第一控制阀；1100：过冷支路。
具体实施方式
28.为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。
29.本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
30.本公开实施例中，术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”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。这些术语主要是为了更好地描述本公开实施例及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本公开实施例中的具体含义。
31.另外，术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开实施例中的具体含义。
32.除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。
33.本公开实施例中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，a/b表示：a或b。
34.术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，a和/或b，表示：a或b，或，a和b这三种关系。
35.需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
36.空调包括室内机和室外机，其中室内机设置有室内换热器和室内风机等，其可用于实现配合冷媒与室内环境进行热交换等功能；室外机设置有室外换热器、室外风机、节流阀、压缩机和气液分离器等，其可用于实现配合冷媒与室外环境进行热交换、冷媒压缩、冷媒节流等功能。
37.这里，室内换热器、室外换热器、节流阀、压缩机和气液分离器等部件通过冷媒管路相连接，以共同构成用于冷媒在室内、外机之间进行循环输送的冷媒循环系统；可选的，该冷媒循环系统至少限定有两种分别用于制冷模式或制热模式的冷媒流向，具体而言，在空调运行制冷模式时，冷媒循环系统以第一冷媒流向输送冷媒，冷媒从压缩机排出后，依次流经室外换热器、节流阀和室内换热器，之后经由气液分离器流回压缩机；而在空调运行制
热模式时，冷媒循环系统以第二冷媒流向输送冷媒，冷媒从压缩机排出后，依次流经室内换热器、节流阀和室外换热器，之后经由气液分离器流回压缩机。
38.在本公开实施例所涉及的换热器和空调中，通过旁通管路和单向阀的设置，使得换热器在不同的空调模式下能够分别以不同的流路进行冷媒输送，从而能够同时保证换热器在不同工作模式下的性能需求。本技术提供的实施例大多是换热器作为室外换热器时的实施例。
39.本公开实施例提供一种换热器。
40.如图1至图3所示，本公开实施例提供了一种换热器，包括集气管100、换热管组，和与换热管组串联连接的过冷管组。其中，换热管组包括：第一换热通路200、第二换热通路300、第三换热通路和第四换热通路，在制冷流向下，换热器的第一换热通路200与第二换热通路300并联连接，且，第一换热通路200与第二换热通路300并联连接后，依次与第三换热通路、第四换热通路和过冷管组串联连接，可以起到延长冷媒流动路径长度以增加换热时长的效果，从而实现冷媒温度更低的“过冷”目的，提高了制冷效率；在制热流向下，冷媒经过冷管组后，分别流经第一换热通路200、第二换热通路300、第三换热通路和第四换热通路，能够在制热流向下避免流路过长所导致的压损问题，提高了制热效率。
41.如图1至图3所示，本公开实施例提供的换热器，包括：集气管100、换热管组和过冷管组，其中换热管组包括：第一换热通路200、第二换热通路300、第三换热通路、第四换热通路、第一旁通管路601、第二旁通管路602、第一单向阀701、第二单向阀702和第一控制阀901。第一换热通路200的第一端与集气管100的第一管口110连接，第二端与第一分流元件801连接；第二换热通路300的第一端与集气管100的第二管口120连接，第二端与第一分流元件801连接；第三换热通路的第一端与第二分流元件802连接，第二端与第一分流元件801连接；第四换热通路的第一端与第二分流元件802连接，第二端与第三分流元件803连接；第一旁通管路601连接第一分流元件801和第三分流元件803；第二旁通管路602连接第二分流元件802和集气管100；第一单向阀701设置于第一旁通管路601，且第一单向阀701的导通方向限定为从第三分流元件803流向第一分流元件801；第二单向阀702设置于第二旁通管路602，且第二单向阀702的导通方向限定为从第二分流元件802流向集气管100，第一控制阀901设置于第四换热通路与第三分流元件803的连通管路。
42.在制冷流向下，第一换热通路200与第二换热通路300并联连接。第三换热通路与第一分流元件801连接，以实现第三换热通路与第一换热通路200串联连接，且，第三换热通路与第二换热通路300串联连接；第三换热通路与第四换热通路串联连接，且，第三换热通路与第四换热通路通过第二分流元件802实现串联连接，第四换热通路与过冷管组串联连接。其中，第四换热通路与第三分流元件803的连通管路上设置有第一控制阀901。可选地，第一控制阀901为电子膨胀阀等阀件。
43.可选地，第一分流元件801包括一个或多个分流器，类似的，第二分流元件802包括一个或多个分流器，第三分流元件803包括一个或多个分流器。其中，分流器为具有一个或多个流入入口和一个或多个流出出口的分流元件，可选地，分流器为圆柱形且内部为空心结构黄铜式分流器。
44.如图4所示，制冷流向下，气态冷媒在换热器内的流动路径为：冷媒经集气管100的第一总口进入，分流为两路，第一路经第一管口110，流经第一换热通路200，第二路径第二
管口120，流经第二换热通路300，两路在第一分流元件801处汇流，流经第三换热通路，经第二分流元件802，流经第四换热通路，经第三分流元件803，流经过冷管组后经第二总口流出换热器。可见，本公开实施例提供的换热器，在制冷流向下，由于第一单向阀701和第二单向阀702的设置，增长了制冷流向下冷媒路径的长度，延长了冷媒在换热器内的换热时间，使得冷媒能够充分与周围环境进行热交换，并且，冷媒流经的分路较少，流速较快，提高了换热器的换热效果，进而提高了空调的制冷效率。其中，第二总口设置于过冷管组的流出管路上。可选地，在制冷流向下，调节第一控制阀901的开度至最大开度。在制冷状态下，冷媒进入换热器的形态为气态，为了提高冷媒在换热器内分配的均匀性，需要最下方流路阻力较小，此时，调节第一控制阀901的开度至最大开度，减小了第四换热通路的阻力，提高了冷媒在换热器内分配的均匀性。可选地，制冷流向下，各分路管路长度大于或等于20米。
45.如图5所示，在制热流向下，冷媒经第二总口进入，流经过冷管组后，分流成四路，第一分路经第一单向阀701、第一分流元件801，流经第一换热通路200，经集气管100后，从第一总口流出；第二分路经第一单向阀701、第一分流元件801，流经第二换热通路300，经集气管100后，从第一总口流出；第三分路经第一单向阀701、第一分流元件801，流经第三换热通路，经第二分流元件802、第二单向阀702、集气管100后，从第一总口流出；第四分路流经第四换热通路，经第二分流元件802、第二单向阀702、集气管100后，从第一总口流出。可见本公开实施例提供的换热器，由于第一单向阀701和第二单向阀702的设置，第一换热通路200、第二换热通路300、第三换热通路和第四换热通路并联连通，此时，冷媒流经的分路较多，避免了流路过长所导致的压损问题，提高了换热器的换热效率，进而提高了空调的制热效率。可选地，在制热流向下，调小第一控制阀901的开度。在制热状态下，冷媒进入换热器的状态为液态，为了提高冷媒在换热器内分配的均匀性，需要最下方流路阻力较大，此时，调小第一控制阀901的开度，增大了第四换热通路的阻力，提高了冷媒在换热器内分配的均匀性。可选地，当最下方分路出口温度较低时，需减小第一控制阀901的开度；当最下方分路出口温度较高时，需增大第一控制阀901的开度。
46.可选地，制热流向下，各分路管路长度小于或等于7米。
47.可选地，集气管100包括上部管段和下部管段，其中，第一管口110和第二管口120均位于集气管100的上部管段。
48.对集气管100段进行上下划分，分为位于上部的上部管段和位于下部的下部管段。可以理解的是，上部管段和下部管段是相互之间的上下位置关系，并不对上部管段和下部管段的长度关系做过多的限定。第一管口110和第二管口120均设置于集气管100的上部管段，这样，有利于气态冷媒经第一管口110和第二管口120进入第一换热通路200和第二换热通路300。
49.可选地，过冷管组与第三分流元件803连接。
50.过冷管组与第三分流元件803连接，与换热管组串联，延长了制冷流向下冷媒的流动路径的长度，提高了换热器的换热效率。
51.可选地，过冷管组包括至少两条并联连接的过冷支路1100。
52.如图1和图2所示，过冷管组包括两条并联连接的过冷支路1100。可选地，两条过冷支路1100中的换热管数量相同。本公开实施例对过冷支路1100中换热管的数量不作过多限制。
53.可选地，第一换热通路200包括至少两条并联连接的第一换热支路；第二换热通路300包括至少两条并联连接的第二换热支路；第三换热通路包括至少一条第三换热支路401；第四换热通路包括至少一条第四换热支路501。
54.在实施例中，第一换热支路、第二换热支路、第三换热支路401、第四换热支路501和过冷支路1100中的单个换热管的结构采用相同的结构设计，如第一换热支路、第二换热支路、第三换热支路401、第四换热支路501和过冷支路1100中的单个换热管的管径一致、管壁厚度统一、弯管出的曲率和长度相同等等，以使得冷媒能够在换热器内均匀的流动，避免出现因管径变化所导致的冷媒压力、流速不稳定变化，以使冷媒在流经换热器时能够与周围环境平稳的实现热交换。
55.上述换热管定义主要是针对制冷流向下各部分管路对冷媒所起作用进行的划分，但并不对本技术换热器的结构设计、制热流向的换热作用等构成限制。
56.可选地，集气管100的管径大于第一换热支路、第二换热支路、第三换热支路401、第四换热支路501和过冷支路1100中的单个换热管的管径，提高了冷媒在整个换热路径中的流动稳定性。
57.可选地，集气管100的第一管口110通过第一支管与第一换热支路连通，且，第一管口110、第一支管和第一换热支路的数量相同，例如，第一管口110的数量为两个，第一换热支路的数量为两个，包括第一换热支路1'201和第一换热支路2'202；类似的，集气管100的第二管口120通过第二支管与第二换热支路连通，且，第二管口120、第二支管和第二换热支路的数量相同，例如，第二管口120的数量为两个，第二换热支路的数量为两个，包括第二换热支路1'301和第二换热支路2'302。在实际使用中，集气管100竖向设置，且设置于由第一换热通路200、第二换热通路300、第三换热通路和第四换热通路组成的换热管组的一侧，第一支管和第二支管均横向设置，有利于冷媒利用重力在换热器内依照设定的路径流动。
58.可选地，第四换热通路设置于第一换热通路200、第二换热通路300和第三换热通路的下部。且，过冷管组设置于第四换热通路的下部。
59.过冷管组设置于换热器的最下部，且，第四换热通路与第三分流元件803的连通管路上设置有第一控制阀901，有利于通过调节第一控制阀901的开度来提高冷媒在整个换热器内流动的均匀性。
60.可选地，第一换热支路、第二换热支路和第三换热支路401的换热管数量相等，并且，第三换热支路401的换热管数量等于第四换热支路501的换热管数量，且，过冷支路1100的换热管数量大于或等于第四换热支路501的换热管数量，如图1和图2所示，有利于通过调节第一控制阀901的开度来提高冷媒在整个换热器内流动的均匀性。
61.可选地，第四换热支路501的换热管数量大于第三换热支路401和过冷支路1100的换热管数量，如图3所示，提高了制冷流向下冷媒流动路径的长度，同时，在制热流向下，有利于通过调节第一控制阀901的开度来提高冷媒在整个换热器内流动的均匀性。
62.本公开实施例同时提供一种空调。
63.可选地，本公开实施例提供的空调，包括至少由室内换热器、室外换热器、压缩机和四通阀构造成的冷媒循环回路，其中，室内换热器和/或室外换热器为如前述的换热器。
64.可选的，在制冷模式下且前述的换热器作为室外换热器使用时，第一总口是作为冷媒流入的端口，第二总口是作为冷媒流出的端口；而在制热模式且前述的换热器作为室
外换热器使用时，第一总口是作为冷媒流出的端口，第二总口是作为冷媒流入的端口。
65.可选地，在制冷模式下且前述的换热器作为室内换热器使用时，第一总口是作为冷媒流出的端口，第二总口是作为冷媒流入的端口；而在制热模式且前述的换热器作为室内换热器使用时，第一总口是作为冷媒流入的端口，第二总口是作为冷媒流出的端口。
66.采用上述实施例所示出的换热器的空调，可以在空调运行制冷模式或制热模式时，分别以不同的制热流向进行冷媒输送，不仅能够在制冷流向下使得冷媒能够充分换热实现“过冷”，同时也可以在制热流向下避免流路过长所导致的压损问题，从而能够同时保证换热器在不同工作模式下的性能需求。
67.可选地，在室外换热器为前述的换热器时，换热器的集气管100与压缩机相连通，过冷管组与室内换热器相连通。
68.前述的换热器作为空调的室外换热器时，换热器的集气管100与压缩机相连通，过冷管组与室内换热器相连通。因而在制冷流向下，压缩机排出的高温冷媒是从集气管100的第一总口进入换热器，并按照前述的流路流经第一换热通路200、第二换热通路300、第三换热通路、第四换热通路、过冷管组，并在节流后流入室内换热器。这样，延长了高温冷媒与室外环境进行热交换的路径长度和时长，从而使高温冷媒流经室外换热器后能够达到更低的温度，以提升制冷性能。
69.可选地，在室内换热器为前述的换热器时，换热器的集气管100与压缩机相连通，过冷管组与室内换热器相连通。
70.前述的换热器作为空调的室内换热器时，换热器的集气管100与压缩机相连通，过冷管组与室外换热器相连通。因而在制热流向下，压缩机排出的高温冷媒是从集气管100的第一总口进入换热器，并按照前述的流路流经第一换热通路200、第二换热通路300、第三换热通路、第四换热通路、过冷管组，并在节流后流入室外换热器。这样，延长了高温冷媒与室内环境进行热交换的路径长度和时长，从而使高温冷媒的热量能够被大量传递到室内环境中，以提升制热性能。
71.以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。本公开的实施例并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。