阅读说明：本技术 热交换器及具有其的空调器 (Heat exchanger and air conditioner with same ) 是由 董旭 王飞 周枢 费兆军 吴剑 于 2019-11-18 设计创作，主要内容包括：本发明涉及热交换器及具有其的空调器。本发明提供了一种热交换器包括：液分离主管,其内限定有沿其长度方向延伸的气液分离通道；换热部,所述换热部具有多个冷媒通道；每个所述冷媒通道的一端连通所述气液分离通道；且多个所述冷媒通道在所述气液分离通道的轴向方向上的至少两个部位处与所述气液分离通道进行连接；以及连接管路,其一端连接于所述气液分离通道的一端,且每个所述冷媒通道的另一端与所述连接管路的连接于所述气液分离通道的一端连通。本发明还提供了一种具有上述热交换器的空调器。该热交换器换热效率高、成本低。(The invention relates to a heat exchanger and an air conditioner with the same. The present invention provides a heat exchanger comprising: a liquid separation main pipe, which is internally provided with a gas-liquid separation channel extending along the length direction; a heat exchanging part having a plurality of refrigerant channels; one end of each refrigerant channel is communicated with the gas-liquid separation channel; the refrigerant channels are connected with the gas-liquid separation channel at least two positions in the axial direction of the gas-liquid separation channel; and one end of the connecting pipeline is connected to one end of the gas-liquid separation channel, and the other end of each refrigerant channel is communicated with one end of the connecting pipeline, which is connected to the gas-liquid separation channel. The invention also provides an air conditioner with the heat exchanger. The heat exchanger has high heat exchange efficiency and low cost.)

热交换器及具有其的空调器

技术领域

本发明涉及制冷制热领域，特别是涉及一种热交换器及具有其的空调器。

背景技术

随着科技的发展、社会经济的发展以及人们生活水平的提高，高舒适性成了用户高需求，空调也成为了人们日常生活中不可或缺的家用电器。空调制冷系统主要由压缩机、冷凝器、空调膨胀阀和蒸发器通过冷媒管道连接形成。空调在作制冷运行时，低温低压的冷媒气体被压缩机吸入后变成高温高压的冷媒气体，高温高压的冷媒气体在室外冷凝器中放热变成常温高压的冷媒液体，常温高压的冷媒液体再经过空调膨胀阀节流降压后变成低温低压的冷媒液体，低温低压的冷媒液体冷媒在室内蒸发器中吸热蒸发后变成低温低压的冷媒气体，然后再次进入压缩机压缩，如此往复循环就完成了空调制冷系统。现有的空调用蒸发器通常采用管翅式蒸发器，发明人发现现有的蒸发器还有待优化。

发明内容

本发明第一方面的目的旨在提供一种优化后的热交换器。

本发明第二方面的目的是要提供一种具有上述热交换器的空调器。

根据本发明的第一方面，本发明提出了一种热交换器，其包括：

气液分离主管，其内限定有沿其长度方向延伸的气液分离通道；

换热部，所述换热部具有多个冷媒通道；每个所述冷媒通道的一端连通所述气液分离通道；且多个所述冷媒通道在所述气液分离通道的轴向方向上的至少两个部位处与所述气液分离通道进行连接；以及

连接管路，其一端连接于所述气液分离通道的一端，且每个所述冷媒通道的另一端与所述连接管路的连接于所述气液分离通道的一端连通。

可选地，所述热交换器还包括一个或多个沿所述气液分离通道的轴向方向间隔设置的气液间隔结构，设置于所述气液分离通道内，且每个所述气液间隔结构具有至少一个连通该所述气液间隔结构两侧的连通孔。

可选地，多个所述冷媒通道被布置成多组，每组所述冷媒通道具有至少一个所述冷媒通道，且每组所述冷媒通道的直径相等；

由所述气液分离通道的连接于所述连接管路一端指向所述气液分离通道的另一端为第一方向；

多组所述冷媒通道的连接于所述气液分离通道的端部沿所述第一方向依次设置，且端部沿所述第一方向依次设置的多组所述冷媒通道中，所述冷媒通道的直径依次变大。

可选地，所述连接管路与所述气液分离通道之间具有连通口，所述连通口的直径小于所述连接管路的直径。

可选地，每个所述冷媒通道包括：

直通道段，沿所述气液分离通道的轴向方向延伸；和

连接通道段，连接所述气液分离通道和所述直通道段的一端。

可选地，多个所述直通道段设置于所述气液分离通道的外侧，以使所述气液分离主管处于所述换热部的中央位置处。

可选地，所述热交换器还包括多个支路，每个所述支路连接在所述连接管路的连接于所述气液分离通道的一端；每个所述支路上连接一个或多个所述冷媒通道。

可选地，所述热交换器还包括壳体；所述换热部和所述气液分离主管设置于所述壳体内；所述壳体为导热壳体；所述换热部具有多个通道管，每个所述通道管内为一个所述冷媒通道。

可选地，所述换热部为一体式加工件，且采用挤出工艺成型；或，

所述换热部和所述气液分离主管构成的整体为一体式加工件，且采用挤出工艺成型；

或，所述热交换器为一体式加工件，且采用挤出工艺成型。

根据本发明的第二方面，本发明提供了一种空调器，包括蒸发器和冷凝器，所述蒸发器和/所述冷凝器采用上述任一种热交换器。

本发明的热交换器及空调器中，因为具有气液分离主管，气液分离主管与换热部之间特殊的连接关系，在热交换器用作蒸发器时，可使气液混合物进入热交换器后，饱和蒸气可直接在气液分离通道内升腾，与气液分离主管外侧的冷媒或空气换热，换热部内冷媒吸热气化，上升汇聚，经连接管路排出换热部。当然，该热交换器也可用作冷凝器。例如，该热交换器用作空调的室内换热器，在夏天制冷时作为蒸发器，在冬天制热时作为冷凝器。

进一步地，本发明的热交换器中，气液间隔结构的设置可通过连通孔通气，将冷媒液挡下，进一步提高换热性能。

进一步地，本发明的热交换器中，换热部内流道和气液分离主管可构成近似叶脉结构，即形成叶脉仿生的流道结构，实现了在冷媒液流动方向上的小压损分流，强化湍流换热。进一步地，气液隔板间歇隔挡，兼顾了气液分离、湍流换热、压损减小，沿着流动方向，叶脉管径逐渐减小，风道逐渐加大，利于风量冷量输出给用户，利于风机节能。

进一步地，本发明的发明人还发现：现有的管翅式蒸发器的体积较大、成本较高、生产流程较繁琐，冷媒管路如弯头的局部阻力较大，影响换热性能提高；且由于换热面积过大，依靠风机扰动空气流动的对流换热强度不足。本发明的带气液分离的热交换器能够解决这些问题。该热交换器的部分或全部构件采用整体一体化挤出成型，即一体成型，以及该热交换器的结构，可优化热交换器的气流组织，提高了对流换热强度，减少了冷媒管路如弯头的局部阻力，提高了换热系数，实现了降低生产成本、减少生产流程(一体化挤出、一体成型)、减少占用空间的目的，促进空调能效的提高。

进一步地，本发明的热交换器可与传统的管翅式热交换器可进行串联或并联，依靠制冷系统控制方案和空调使用地区气候状况选择。

进一步地，本发明的热交换器可具有导热壳体，可用于辐射换热，导热壳体内部可采用对流换热，导热壳体承担一部分制热或制冷负荷，可以在保证制热或制冷能力的前提下，减少人体的吹风感，增加人体热舒适性；尤其在冬季制热时，辐射换热能显著增加人体热舒适性。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的热交换器的示意性截面图。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的热交换器的示意性截面图。如图1所示，本发明实施例提供了一种热交换器，包括气液分离主管10、连接管路11和换热部20。气液分离主管10内限定有沿其长度方向延伸的气液分离通道。换热部20具有多个冷媒通道。每个冷媒通道的一端连通气液分离通道。且多个冷媒通道在气液分离通道的轴向方向上的至少两个部位处与气液分离通道进行连接。也就是说，在气液分离通道的轴向方向上的多个部位处分别延伸出或设置一个冷媒通道。进一步地，为了便于冷媒通道的设置和布局，多个冷媒通道在气液分离通道的周向方向上的多个部位处与气液分离通道连接。例如，通过这样设置使气液分离主管10处于换热部20的中央位置处，可使热交换器的结构紧凑、体积小，便于加工。连接管路11的一端连接于气液分离通道的一端，且每个冷媒通道的另一端与连接管路11的连接于气液分离通道的一端连通。

热交换器用作蒸发器时，气液分离通道的远离连接管路11的一端可为冷媒进口。在热交换器用作蒸发器时，气液混合物状的冷媒进入热交换器后，饱和蒸气可直接在气液分离通道内升腾，与气液分离主管10外侧的冷媒或空气换热，换热部20内冷媒吸热气化，上升汇聚，经连接管路11排出换热部20，可提高能效。

在本发明的一些优选的实施例中，热交换器还包括气液间隔结构30，设置于气液分离通道内，气液间隔结构30具有至少一个连通其两侧的连通孔。气液间隔结构30可为间隔板，间隔板上设置有连通孔。可选地，气液间隔结构30也可为从气液分离通道壁延伸出的凸起形成，凸起之间或凸起上设置有连通孔。气液间隔结构30的设置可通过连通孔通气，将冷媒液挡下，进一步提高换热性能。优选地，气液间隔结构30可为多个，沿气液分离通道的轴向方向间隔，例如在如图1所示的实施例中，气液间隔结构30可为两个。

在本发明的一些实施例中，每个冷媒通道可包括直通道段21和连接通道段22。直通道段21沿气液分离通道的轴向方向延伸。连接通道段22连接气液分离通道和直通道段21的一端。多个直通道段21设置于气液分离通道的外侧。热交换器还包括多个支路23，每个支路23连接在连接管路11的连接于气液分离通道的一端。每个支路23上连接一个或多个冷媒通道。每个冷媒通道以及气液分离通道可可构成近似叶脉结构，即形成叶脉仿生的流道结构，实现了在冷媒液流动方向上的小压损分流，强化湍流换热。连接通道段22可从气液分离通道上先向连接管路11延伸，然后向相应的直通道段21延伸。多个连接通道段22的延伸路径可不一致。

具体地，在一些实施方式中，换热部20具有多个通道管，每个通道管内为一个冷媒通道。在另一些实施方式中，换热部20还包括多个换热板，沿气液分离主管10的周向方向依次间隔地设置于气液分离主管10的外侧，每个换热板上设置有多个冷媒通道。

在本发明的一些优选的实施例中，多个冷媒通道被布置成多组，每组冷媒通道具有至少一个冷媒通道，且每组冷媒通道的直径相等。由气液分离通道的连接于连接管路11一端指向气液分离通道的另一端为第一方向。多组冷媒通道的连接于气液分离通道的端部沿第一方向依次设置，且端部沿第一方向依次设置的多组冷媒通道中，冷媒通道的直径依次变大。例如，以气液间隔结构30为分界线将冷媒通道分成多组。在一些可选实施方式中，每个冷媒通道为一组。

每个冷媒通道以及气液分离通道可可构成近似叶脉结构，即形成叶脉仿生的流道结构，实现了在冷媒液流动方向上的小压损分流，强化湍流换热。气液隔板间歇隔挡，兼顾了气液分离、湍流换热、压损减小，沿着流动方向，叶脉管径逐渐减小，风道逐渐加大，利于风量冷量输出给用户，利于风机节能。

在本发明的一些实施例中，气液分离通道的直径大于冷媒通道的直径。连接管路11与气液分离通道之间具有连通口12，连通口12的直径小于连接管路11的直径。具体地，气液分离通道的连接于连接管路11的端部设置有锥形槽，锥形槽的中央设置有上述连通口12，以更好地进行气液分离以及便于冷媒流动，提高能效。

在本发明的一些实施例中，热交换器还包括壳体40。换热部20和气液分离主管10设置于壳体40内，使空气在壳体40内部流动，提高换热部20的换热效率。优选地，壳体40为导热壳体，可用于辐射换热，导热壳体40内部可采用对流换热，导热壳体40承担一部分制热或制冷负荷，可以在保证制热或制冷能力的前提下，减少人体的吹风感，增加人体热舒适性。尤其在冬季制热时，辐射换热能显著增加人体热舒适性。

在本发明的一些实施例中，换热部20为一体式加工件，且采用挤出工艺成型。在本发明的另一些实施例中，换热部20和气液分离主管10构成的整体为一体式加工件，且采用挤出工艺成型。在本发明的又一些实施例中，热交换器为一体式加工件，且采用挤出工艺成型。该热交换器的部分或全部构件采用整体一体化挤出成型，即一体成型，以及该热交换器的结构，可优化热交换器的气流组织，冷媒通道之间可为大间距风道，提高了对流换热强度，减少了冷媒管路如弯头的局部阻力，提高了换热系数，实现了降低生产成本、减少生产流程(一体化挤出、一体成型)、减少占用空间的目的，促进空调能效的提高。

本发明实施例的热交换器在工作时，热交换器作为室内换热器，制冷时，气液两相冷媒从气液分离通道的远离连接管路11的一端进入热交换器的气液分离通道，然后通过连接通道段22径向分流至各个直通道段21，随着冷媒在连接通道段22和直通道段21内的吸热蒸发，冷媒再进入支路23和连接管路11流出热交换器，进入压缩机。气液分离通道内的至少部分气态冷媒可直接向上进入连接管路11，来自支路23的冷媒中的液态冷媒也可向下落入气液分离通道。制热时，高温气态冷媒由连接管路11进入热交换器，在热交换器顶部分流至换热部20，冷媒放热冷凝成液态，经气液分离通道的远离连接管路11的一端流向下游的节流装置等部件。

本发明实施例还提供了一种空调器，其可包括压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器。蒸发器和/或冷凝器采用上述任一实施例中的热交换器。优选地，仅蒸发器采用上述任一实施例中的热交换器。进一步地，热交换器的壳体40的一端可设置有风机，促使空气进入壳体40内侧与换热部20进行热交换。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。