换热组件、换热系统和空调设备转让专利
申请号 : CN201911169877.2
文献号 : CN110986405B
文献日 : 2021-06-22
发明人 : 罗荣君 , 张运乾
申请人 : 重庆美的通用制冷设备有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种换热组件,其特征在于,包括:蒸发器;
冷凝器;和
换热调节装置,所述换热调节装置与所述蒸发器和所述冷凝器相连接,所述换热调节装置被配置为适于调节所述蒸发器和所述冷凝器之间的换热量;
所述换热调节装置包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口;
其中,所述第一端口和所述第二端口连接至所述冷凝器出水管路,且所述第二端口位于所述第一端口远离所述冷凝器的一侧;
所述第三端口和所述第四端口连接至所述蒸发器出水管路,且所述第四端口位于所述第三端口远离所述蒸发器的一侧;
所述第一端口和所述第四端口相连通,以形成第一冷媒流路;
所述第二端口和所述第三端口相连通,以形成第二冷媒流路。
2.根据权利要求1所述的换热组件,其特征在于,所述换热调节装置还包括:第一泵体,设置于所述第一冷媒流路,所述第一泵体的输入端形成为所述第一端口,所述第一泵体的输出端连接至所述第四端口,所述第一泵体被配置为驱动所述冷凝器出水管路中的冷媒流向所述蒸发器出水管路;
第二泵体,设置于所述第二冷媒流路,所述第二泵体的输入端形成为所述第三端口,所述第二泵体的输出端连接至所述第二端口,所述第二泵体被配置为驱动所述蒸发器出水管路中的冷媒流向所述冷凝器出水管路。
3.根据权利要求2所述的换热组件,其特征在于,所述换热调节装置还包括:第一节流器件,设置于所述第一冷媒流路,位于所述第一泵体的输出端与所述第四端口之间,所述第一节流器件被配置为调节所述第一冷媒流路的冷媒流量;
第二节流器件,设置于所述第二冷媒流路,位于所述第二泵体的输出端与所述二端口之间,所述第二节流器件被配置为调节所述第二冷媒流路的冷媒流量。
4.根据权利要求1所述的换热组件,其特征在于,所述第一端口和所述第二端口相连通,以形成第三冷媒流路;
所述第三端口和所述第四端口相连通,以形成第四冷媒流路;
所述换热调节装置还包括中间换热器,所述第三冷媒流路和所述第四冷媒流路通过所述中间换热器进行热交换。
5.根据权利要求4所述的换热组件,其特征在于,所述换热调节装置还包括:第三泵体,设置于所述第三冷媒流路,所述第三泵体的输入端形成为所述第一端口,所述第三泵体的输出端连接至所述第二端口,所述第三泵体被配置为驱动所述冷凝器出水管路中的冷媒流经所述中间换热器;
第四泵体,设置于所述第四冷媒流路,所述第四泵体的输入端形成为所述第三端口,所述第四泵体的输出端连接至所述第四端口,所述第四泵体被配置为驱动所述蒸发器进水管路中的冷媒流经所述中间换热器。
6.根据权利要求5所述的换热组件,其特征在于,所述换热调节装置还包括:第三节流器件,设置于所述第三冷媒流路,位于所述第三泵体的输出端与所述第二端口之间,所述第三节流器件被配置为调节所述第三冷媒流路的冷媒流量;
第四节流器件,设置于所述第四冷媒流路,位于所述第四泵体的输出端与所述三端口之间,所述第四节流器件被配置为调节所述第四冷媒流路的冷媒流量。
7.根据权利要求6所述的换热组件,其特征在于,所述中间换热器包括:第一换热器,设置于所述第三泵体和所述第三节流器件之间;
第二换热器,设置于所述第四泵体和所述第四节流器件之间;
换热腔,所述第一换热器和所述第二换热器均位于所述换热腔内,且所述第一换热器和所述第二换热器通过所述换热腔进行热交换。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的换热组件,其特征在于,还包括:测温组件,设置于所述冷凝器和所述蒸发器,所述测温组件被配置为获取所述冷凝器的冷媒温度和所述蒸发器的冷媒温度;
所述换热调节装置被配置为根据所述冷凝器的冷媒温度和所述蒸发器的冷媒温度调节所述换热量。
9.一种换热系统,其特征在于,包括:压缩机;
如权利要求1至8中任一项所述的换热组件,所述换热组件与所述压缩机相连接;
存储器,被配置为存储计算机程序;
处理器,与所述存储器、所述换热组件和所述压缩机相连接,所述处理器被配置为执行所述计算机程序以实现:
根据所述换热组件中冷凝器的冷媒温度和蒸发器的冷媒温度,控制换热调节装置调节所述压缩机的运行频率和/或所述蒸发器和所述冷凝器之间的换热量,以调节装置调节所述冷凝器的冷媒温度和/或所述蒸发器的冷媒温度。
10.一种空调设备,其特征在于,包括:如权利要求9所述的换热系统;以及电控装置,与所述换热系统相连接,所述电控装置包括存储器和处理器。
说明书 :
换热组件、换热系统和空调设备
技术领域
背景技术
用负荷量,将会造成能量浪费,不利于节能运行。
发明内容
器和冷凝器之间的换热量。
用了本发明提供的换热组件的空调设备的主机的负荷量,在需求低负荷状态运行的情况
下,使冷凝器中冷媒的温度降低,蒸发器中冷媒的温度升高,使得主机侧的供给量与末端使
用的负荷量相匹配,避免因主机供给过剩造成的能量浪费,有效地提高了换热组件的能效
比。
器的一侧;第三端口和第四端口连接至蒸发器出水管路,且第四端口位于第三端口远离蒸
发器的一侧。
蒸发器流出的冷媒之间进行直接或间接的热交换,实现对系统负荷的精确调节。
接,形成连通冷凝器出水管路和蒸发器出水管路的第二冷媒流路。其中,冷凝器排出的冷媒
中的一部分经第一冷媒流路流向蒸发器出水管路,另一部分与经第二冷媒流路流出的蒸发
器排出的冷媒相混合,使得冷凝器冷媒与蒸发器冷媒在冷凝器出水管路中进行直接换热。
蒸发器排出的冷媒中的一部分经第二冷媒流路与冷凝器排出的冷媒混合,另一部分与经第
一冷媒流路流出的冷凝器排出的冷媒相混合,使得蒸发器冷媒与冷凝器冷媒在蒸发器出水
管路中直接换热。
浪费,有效地提高了换热组件的能效比。且直接换热的换热效率更高。
为驱动冷凝器出水管路中的冷媒流向蒸发器出水管路;第二泵体,设置于第二冷媒流路,第
二泵体的输入端形成为第三端口,第二泵体的输出端连接至第二端口,第二泵体被配置为
驱动蒸发器出水管路中的冷媒流向冷凝器出水管路。
冷媒流向蒸发器出水管路。第二泵体能够将蒸发器出水管路中的部分冷媒引导至第二冷媒
流路中,并使该部分冷媒流向冷凝器出水管路,进而实现蒸发器与冷凝器中冷媒的直接换
热。
第二端口“吸出”的冷媒均为未经混合换热的冷媒,有利于对换热量的精确控制。
冷媒流量;第二节流器件,设置于第二冷媒流路,位于第二泵体的输出端与二端口之间,第
二节流器件被配置为调节第二冷媒流路的冷媒流量。
凝器之间的直接换热量,实现对系统负荷的精确调节。
流路和第四冷媒流路通过中间换热器进行热交换。
个与蒸发器出水管路相旁路的第四冷媒流路。换热调节装置还包括中间换热器,冷凝器出
水管路中的部分冷媒经由第三冷媒流路,与蒸发器出水管路经由第四冷媒流路流出的部分
冷媒通过中间换热器进行间接换热,进而使得主机侧的供给量与末端使用的负荷量相匹
配,避免因主机供给过剩造成的能量浪费,有效地提高了换热组件的能效比。间接换热可避
免冷凝器出水管路和蒸发器出水管路相连通时由于压差对管路流速流量造成的影响。
为驱动冷凝器出水管路中的冷媒流经中间换热器;第四泵体,设置于第四冷媒流路,第四泵
体的输入端形成为第三端口,第四泵体的输出端连接至第四端口,第四泵体被配置为驱动
蒸发器进水管路中的冷媒流经中间换热器。
流路流入中间换热器,使得该部分冷媒能够与蒸发器出水管路经第四泵体和第四冷媒流路
引导的部分冷媒进行热交换,进而实现蒸发器与冷凝器中冷媒的直接换热。
第二端口“吸出”的冷媒均为未经间接换热的冷媒,有利于对换热量的精确控制。
冷媒流量;第四节流器件,设置于第四冷媒流路,位于第四泵体的输出端与三端口之间,第
四节流器件被配置为调节第四冷媒流路的冷媒流量。
凝器之间的直接换热量,实现对系统负荷的精确调节。
二换热器均位于换热腔内,且第一换热器和第二换热器通过换热腔进行热交换。
第一换热器和第二换热器可以为板式换热器、盘式换热器或换热管。通过设置换热腔可以
增加第一换热器和第二换热器之间的换热效率。
冷凝器的冷媒温度和蒸发器的冷媒温度调节换热量。
发器的目标温度,并控制换热调节装置调节冷凝器和蒸发器的换热量,以使冷凝器的温度
和蒸发器的温度分别接近对应的目标温度,进而保证主机侧的供给量与末端使用的负荷量
相匹配,避免因主机供给过剩造成的能量浪费。
器、换热组件和压缩机相连接,处理器被配置为执行计算机程序以实现:根据换热组件中冷
凝器的冷媒温度和蒸发器的冷媒温度,控制换热调节装置调节压缩机的运行频率和/或蒸
发器和冷凝器之间的换热量,以调节装置调节冷凝器的冷媒温度和/或蒸发器的冷媒温度。
述。
温度和冷凝器温度,进而保证主机侧的供给量与末端使用的负荷量相匹配,避免因主机供
给过剩造成的能量浪费。
括如上述任一技术方案中提供的换热系统的全部有益效果,在此不再赘述。
附图说明
第一泵体,1124第一节流器件,114第二冷媒流路,1142第二泵体,1144第二节流器件,116第
三冷媒流路,1162第三泵体,1164第三节流器件,118第四冷媒流路,1182第四泵体,1184第
四节流器件,120中间换热器,1202第一换热器,1204第二换热器,1206换热腔。
具体实施方式
例及实施例中的特征可以相互组合。
的具体实施例的限制。
节装置106被配置为适于调节蒸发器102和冷凝器104之间的换热量。
1064位于第一端口1062远离冷凝器104的一侧;第三端口1066和第四端口1068连接至蒸发
器出水管路110,且第四端口1068位于第三端口1066远离蒸发器102的一侧。
口1068,第一泵体1122被配置为驱动冷凝器出水管路108中的冷媒流向蒸发器出水管路
110;第二泵体1142,设置于第二冷媒流路114,第二泵体1142的输入端形成为第三端口
1066,第二泵体1142的输出端连接至第二端口1064,第二泵体1142被配置为驱动蒸发器出
水管路110中的冷媒流向冷凝器出水管路108。
调节第一冷媒流路112的冷媒流量;第二节流器件1144,设置于第二冷媒流路114,位于第二
泵体1142的输出端与二端口之间,第二节流器件1144被配置为调节第二冷媒流路114的冷
媒流量。
104的冷媒温度和蒸发器102的冷媒温度调节换热量。
出水管路110的第一冷媒流路112;第二端口1064和第三端口1066相连接,形成连通冷凝器
出水管路108和蒸发器出水管路110的第二冷媒流路114。
与蒸发器102冷媒在冷凝器出水管路108中进行直接换热。蒸发器102排出的冷媒中的一部
分经第二冷媒流路114与冷凝器104排出的冷媒混合,另一部分与经第一冷媒流路112流出
的冷凝器104排出的冷媒相混合,使得蒸发器102冷媒与冷凝器104冷媒在蒸发器出水管路
110中直接换热。
并使该部分冷媒流向蒸发器出水管路110。第二泵体1142能够将蒸发器出水管路110中的部
分冷媒引导至第二冷媒流路114中,并使该部分冷媒流向冷凝器出水管路108,进而实现蒸
发器102与冷凝器104中冷媒的直接换热。
第四端口1068,因此,经第一端口1062和第二端口1064“吸出”的冷媒均为未经混合换热的
冷媒,有利于对换热量的精确控制。
度可有效控制蒸发器102和冷凝器104之间的直接换热量,实现对系统负荷的精确调节。
蒸发器102的目标温度,并控制换热调节装置106调节冷凝器104和蒸发器102的换热量,以
使冷凝器104的温度和蒸发器102的温度分别接近对应的目标温度,进而保证主机侧的供给
量与末端使用的负荷量相匹配,避免因主机供给过剩造成的能量浪费。
以有效地调节应用了本发明提供的换热组件的空调设备的主机的负荷量,在需求低负荷状
态运行的情况下,使冷凝器104中冷媒的温度降低,蒸发器102中冷媒的温度升高,使得主机
侧的供给量与末端使用的负荷量相匹配,避免因主机供给过剩造成的能量浪费,有效地提
高了换热组件的能效比。
剩造成的能量浪费,有效地提高了换热组件的能效比。且直接换热的换热效率更高。
节装置106被配置为适于调节蒸发器102和冷凝器104之间的换热量。
1064位于第一端口1062远离冷凝器104的一侧;第三端口1066和第四端口1068连接至蒸发
器出水管路110,且第四端口1068位于第三端口1066远离蒸发器102的一侧。
器120,第三冷媒流路116和第四冷媒流路118通过中间换热器120进行热交换。
1162被配置为驱动冷凝器出水管路108中的冷媒流经中间换热器120;第四泵体1182,设置
于第四冷媒流路118,第四泵体1182的输入端形成为第三端口1066,第四泵体1182的输出端
连接至第四端口1068,第四泵体1182被配置为驱动蒸发器102进水管路中的冷媒流经中间
换热器120。
116的冷媒流量;第四节流器件1184,设置于第四冷媒流路118,位于第四泵体1182的输出端
与三端口之间,第四节流器件1184被配置为调节第四冷媒流路118的冷媒流量。
换热器1202和第二换热器1204均位于换热腔1206内,且第一换热器1202和第二换热器1204
通过换热腔1206进行热交换。
104的冷媒温度和蒸发器102的冷媒温度调节换热量。
三冷媒流路116。第三端口1066和第四端口1068相连接,形成一个与蒸发器出水管路110相
旁路的第四冷媒流路118。
经第三冷媒流路116流入中间换热器120,使得该部分冷媒能够与蒸发器出水管路110经第
四泵体1182和第四冷媒流路118引导的部分冷媒进行热交换,进而实现蒸发器102与冷凝器
104中冷媒的直接换热。
第四端口1068,因此,经第一端口1062和第二端口1064“吸出”的冷媒均为未经间接换热的
冷媒,有利于对换热量的精确控制。
度可有效控制蒸发器102和冷凝器104之间的直接换热量,实现对系统负荷的精确调节。
换。其中,第一换热器1202和第二换热器1204可以为板式换热器、盘式换热器或换热管。通
过设置换热腔1206可以增加第一换热器1202和第二换热器1204之间的换热效率。
蒸发器102的目标温度,并控制换热调节装置106调节冷凝器104和蒸发器102的换热量,以
使冷凝器104的温度和蒸发器102的温度分别接近对应的目标温度,进而保证主机侧的供给
量与末端使用的负荷量相匹配,避免因主机供给过剩造成的能量浪费。
以有效地调节应用了本发明提供的换热组件的空调设备的主机的负荷量,在需求低负荷状
态运行的情况下,使冷凝器104中冷媒的温度降低,蒸发器102中冷媒的温度升高,使得主机
侧的供给量与末端使用的负荷量相匹配,避免因主机供给过剩造成的能量浪费,有效地提
高了换热组件的能效比。
媒通过中间换热器120进行间接换热,进而使得主机侧的供给量与末端使用的负荷量相匹
配,避免因主机供给过剩造成的能量浪费,有效地提高了换热组件的能效比。间接换热可避
免冷凝器出水管路108和蒸发器出水管路110相连通时由于压差对管路流速流量造成的影
响。
水发生直接的或者间接的换热,使冷凝器104中冷却水的温度降低,蒸发器102中冷冻水的
温度升高,通过调节蒸发器102和冷凝器104进行换热的水流量,控制蒸发器102的水温及冷
凝器104的水温,从而达到调节冷水机组运行负荷的目的,可以使冷水机组在更低负荷状态
下运行。
阀用来控制水路进行旁通的水流量,同时将增加的设备及管路全部集成安装在冷水机组上
使之成为冷水机组的一部分,使蒸发器102中的水与冷凝器104中的水直接旁通后发生换
热,使冷凝器104中冷却水的温度降低,蒸发器102中冷冻水的温度升高,通过调节蒸发器
102和冷凝器104通过旁通直接换热的水流量,控制蒸发器102水温及冷凝器104水温度,从
而达到调节冷水机组运行负荷的目的,可以使冷水机组在更低负荷状态下运行。
克服阻力进入中间换热器120的动力,增加电动阀门用来控制水路进入中间换热器120的水
流量,同时将增加的设备及管路全部集成安装在冷水机组上使之成为冷水机组的一部分,
使蒸发器102中的水与冷凝器104中的水通过中间换热器120间接发生换热,使冷凝器104中
冷却水的温度降低,蒸发器102中冷冻水的温度升高,通过调节蒸发器102和冷凝器104通过
中间换热器120间接换热的水流量,控制蒸发器102水温及冷凝器104水温度,从而达到调节
冷水机组运行负荷的目的,可以使冷水机组在更低负荷状态下运行。
决主机和末端负荷不匹配,即主机侧供给负荷大和末端侧使用负荷小的问题。
置为存储计算机程序;处理器306,与存储器304、换热组件和压缩机302相连接,处理器306
被配置为执行计算机程序以实现:根据换热组件中冷凝器的冷媒温度和蒸发器的冷媒温
度,控制换热调节装置调节压缩机302的运行频率和/或蒸发器和冷凝器之间的换热量,以
调节装置调节冷凝器的冷媒温度和/或蒸发器的冷媒温度。
温度和冷凝器温度,进而保证主机侧的供给量与末端使用的负荷量相匹配,避免因主机供
给过剩造成的能量浪费。
括存储器304和处理器306。因此,该空调设备400包括如上述任一技术方案中提供的换热系
统300的全部有益效果,在此不再赘述。
述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定
的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制;术语“连接”、“安装”、“固定”等均应
做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直
接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情
况理解上述术语在本发明中的具体含义。
例或示例中。在本发明中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而
且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的
方式结合。
改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。