專利名稱：空調(diào)器及其熱交換系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及空調(diào)技術領域，更具體地說，是涉及一種空調(diào)器及其熱交換系統(tǒng)。
背景技術：
目前具有制冷和制熱功能的空調(diào)系統(tǒng)，其結構組成一般如圖1中所示，包括通過管路連接的壓縮機100'、四通閥200'、室外機300'、室內(nèi)機400'以及節(jié)流裝置500'。其中，在室外機300'中設有第一熱交換系統(tǒng)310'，在室內(nèi)機400'中設有第二熱交換系統(tǒng)410'?？照{(diào)系統(tǒng)運行時，壓縮機100'驅(qū)動冷媒循環(huán)，冷媒在系統(tǒng)內(nèi)部循環(huán)，并通過室外機30(V的第一熱交換系統(tǒng)31(V以及室內(nèi)機40(V中的第二熱交換系統(tǒng)41(V來實現(xiàn)冷媒與空氣之間的熱交換。在上述的空調(diào)系統(tǒng)中，制冷和制熱時，四通閥的各接口通斷不同。在制冷過程中，四通閥的通斷如圖1中所示，從壓縮機100'出來后依次經(jīng)過四通閥200'、室外機300'、節(jié)流裝置500'及室內(nèi)機400'后回到壓縮機100'。在經(jīng)過室外機300'的第一熱交換系統(tǒng)310'時，冷媒為高溫高壓狀態(tài)，通過冷媒冷凝向室外空氣放熱，此時，冷媒由第一熱交換系統(tǒng)31(V的端口 310Y流向端口 310a,;在經(jīng)過室內(nèi)機40(V中的第二熱交換系統(tǒng)41(V時，冷媒為低溫狀態(tài)，通過冷媒蒸發(fā)冷卻室內(nèi)空氣，從而達到制冷的目的，此時，冷媒由第二熱交換系統(tǒng)41(V的端口 410W流向端口 410a,。在制熱過程中，四通閥的通斷如圖2中所示，高溫高壓的冷媒從壓縮機100'出來后依次經(jīng)過四通閥20(V、室內(nèi)機40(V，并在室內(nèi)機40(V中的第二熱交換系統(tǒng)41(V中冷凝放熱，并通過室內(nèi)機400'將熱量散入到室內(nèi)空氣中，從而達到制熱的目的，此時，冷媒由第二熱交換系統(tǒng)41(V的端口 410a,流向端口 410W。同時，經(jīng)室內(nèi)機40(V冷凝的液態(tài)冷媒繼續(xù)通過節(jié)流裝置500'被節(jié)流成低溫低壓的二相冷媒進入室外機300'的第一熱交換系統(tǒng)310'并蒸發(fā)吸 熱，再回到壓縮機100'，此時，冷媒由第一熱交換系統(tǒng)310'的端口310a'流向端口 310b'。室外機30(V的第一熱交換系統(tǒng)31(V以及室內(nèi)機40(V中的第二熱交換系統(tǒng)410'均包含有換熱器，當冷媒在換熱器的換熱管內(nèi)流動時，隨著流動阻力的增大，冷媒與空氣的換熱溫差將會降低，從而導致?lián)Q熱效果變差，空調(diào)機性能下降。所以一般在換熱器內(nèi)設置多個流路，以此來增加流動通路截面積，并縮短流路的長度，降低流動阻力。但增加流路的同時也會降低冷媒在換熱管內(nèi)的流速，從而降低冷媒與換熱管之間的換熱系數(shù)，也將導致?lián)Q熱器的換熱效果變差。因此，換熱器的流路設計需要平衡流動阻力和換熱系數(shù)對換熱效果的影響。由圖1和圖2中可見，在空調(diào)制冷和制熱過程中，第一熱交換系統(tǒng)31(V與第二熱交換系統(tǒng)410'中的換熱器都會經(jīng)歷冷媒流動方向反轉且其內(nèi)冷媒狀態(tài)在冷凝或蒸發(fā)狀態(tài)間變化的過程。而冷媒在冷凝狀態(tài)和蒸發(fā)狀態(tài)時，換熱器內(nèi)冷媒的流動阻力和換熱系數(shù)之間的關系有所不同。一般而言，為了提升系統(tǒng)性能，當換熱器內(nèi)冷媒在蒸發(fā)狀態(tài)時，冷媒壓損較大且對系統(tǒng)性能影響也比較大，此時首要降低冷媒壓損，即采用較多流路；而換熱器內(nèi)冷媒在冷凝狀態(tài)時，此時冷媒流向發(fā)生發(fā)轉且冷媒壓損較小，壓損對系統(tǒng)性能影響也比較小，此時首要增加冷媒流速，提升冷媒與換熱管間的換熱系統(tǒng)，即采用較少的流路。為了提升系統(tǒng)性能，一般當換熱器內(nèi)冷媒處于蒸發(fā)狀態(tài)時最好采用較多流路，而換熱器內(nèi)冷媒處于冷凝狀態(tài)時采用較少流路。即是說，換熱器的流路分布設計是矛盾的，對制冷有利的冷媒流路對制冷不利，對制熱有利的冷媒流路對制冷不利。如圖3中所示，為現(xiàn)有技術中一種具有兩個流路的換熱器。此換熱器中，包括一進口管500a,、一出口管500Y以及連接于進口管500a,與出口管500Y之間的第一流路600a'和第二流路600b'。各個流路均由若干首尾相連的傳熱管(此處未具體示出)構成。根據(jù)制冷與制熱狀態(tài)下四通閥不同的通斷結構，在圖3中，冷媒由進口管500a'進入后分為兩路，分別進入第一流路600a'和第二流路600b'，最后由出口管500b'流出。而如圖4所示，冷媒由出口管500b'進入后分為兩路，分別進入第一流路600a'和第二流路600b /，最后由500a'流出。由圖3和圖4可以看出，當換熱器結構確定后，換熱器的流路數(shù)量就確定了，即使冷媒流動方向發(fā)生變化，系統(tǒng)的流路也不會發(fā)生變化，這就滿足不了冷媒處于流 向不同的蒸發(fā)的冷凝兩種情況下對流路數(shù)量的要求，會造成制冷制熱性能不均衡，一種性能良好，而另一種性能較差。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題在于克服現(xiàn)有技術之缺陷，提供一種流數(shù)數(shù)量可變，可平衡制冷與制熱效果的熱交換系統(tǒng)及采用這種熱交換系統(tǒng)的空調(diào)器。為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是:提供一種熱交換系統(tǒng)，包括第一管路、第二管路以及連接于所述第一管路與所述第二管路之間的換熱器，所述換熱器包括相互并聯(lián)的至少兩流路，各所述流路由若干換熱管首尾串接而成，所述第一管路與其中一流路之間設有沿第一管路至該流路單向?qū)ǖ牡谝粏蜗蜷y，其中另一流路與所述第二管路之間設有沿該流路至第二管路單向?qū)ǖ牡诙蜗蜷y，所述第一單向閥與所述第二單向閥之間設有控制閥，當換熱流向為第一管路至第二管路時，所述控制閥閉合，當換熱流向為第二管路至第一管路時，所述控制閥打開。具體地，各所述流路中的換熱管數(shù)量不同。具體地，所述換熱器具有多個流路，所述的其中一流路與所述的另一流路為多個流路中的任意兩個。優(yōu)選地，所述控制閥為電磁閥。具體地，所述第一單向閥、所述第二單向閥與所述控制閥通過管接頭或采用焊接方式設置。本實用新型還提供了一種空調(diào)器，包括室內(nèi)機與室外機，所述室內(nèi)機與所述室外機中至少之一具有上述的熱交換系統(tǒng)。本實用新型中，實現(xiàn)制冷時多流路，降低壓損，增加換熱溫差，提升換熱效率；而制熱時少流路，提升冷媒流動速度，提升冷換熱效率，從而大幅度提升空調(diào)器的系統(tǒng)性能。

圖1是現(xiàn)有技術中空調(diào)器在制冷時的原理示意圖；[0017]圖2是現(xiàn)有技術中空調(diào)器在制熱時的原理示意圖；圖3是現(xiàn)有技術中一種具有兩個流路的換熱器在制冷時的原理示意圖；圖4是圖3中換熱器在制熱時的原理示意圖；圖5是本實用新型提供的熱交換系統(tǒng)的第一實施例的流路示意圖；圖6是本實用新型提供的熱交換系統(tǒng)的第一實施例的結構示意圖；圖7是本實用新型的第一實施例中控制閥的原理流程圖；圖8是本實用新型的第一實施例在制冷狀態(tài)時的冷媒流動示意圖；圖9是本實用新型的第一實施例在制熱狀態(tài)時的冷媒流動示意圖；圖10是本實用新型提供的熱交換系統(tǒng)的第二實施例的流路示意圖；圖11是本實用新型提供的熱交換系統(tǒng)的第三實施例的流路示意圖12是本實用新型提供的熱交換系統(tǒng)的第四實施例的流路示意圖；圖13是本實用新型提供的熱交換系統(tǒng)的第五實施例的結構示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。實施例一參照圖5、圖6，本實用新型提供了一種熱交換系統(tǒng)，包括第一管路100、第二管路200以及連接于第一管路100與第二管路200之間的換熱器300。本實施例中，換熱器300包括兩個流路，這里為便于說明，將此兩個流路分別命名為第一流路310和第二流路320。第一流路310和第二流路320均由若干換熱管330首尾串接而成。當然，換熱器300也可以包括更多的流路。其中，第一管路100與第一流路310之間設有沿第一管路100至第一流路310單向?qū)ǖ牡谝粏蜗蜷y400，第二流路320與第二管路200之間設有沿第二流路320至第二管路200單向?qū)ǖ牡诙蜗蜷y500，第一單向閥400與第二單向閥500之間設有控制閥600。結合圖7、圖8及圖9。當在蒸發(fā)制冷狀態(tài)下，換熱流向為第一管路100至第二管路200時，控制閥600閉合，此時，冷媒從第一流路310與第二流路320中并行流過，即流路為兩路，降低了冷媒流速和流程長度，降低了流動阻力，提升換熱器300作為蒸發(fā)器時的效率，滿足制冷狀態(tài)下的性能要求；當在冷凝制熱狀態(tài)下，換熱流向為第二管路200至第一管路100時，控制閥600打開，此時，冷媒先經(jīng)由第二流路320然后再經(jīng)過第一流路310，即流路為一路，這樣增加了冷媒流速，提升換熱器作為冷凝器使用時的換熱效果，滿足制熱狀態(tài)下的性能要求。由上可以看出，本實用新型提供的熱交換系統(tǒng)能夠很好的平衡和提升空調(diào)器制冷和制熱效果，且這種結構簡單、易于控制，因此實用性強。參照圖6，本實施例中，第一流路310與第二流路320中的換熱管300的數(shù)量均為
6。當然，每個流路內(nèi)包含的換熱管300的個數(shù)并無特定要求，也可以根據(jù)實際情況，調(diào)整換熱管300的數(shù)量，并對各流路內(nèi)包含的換熱管300自由排布。本實施例中，控制閥600為電磁閥。電磁閥的控制根據(jù)換熱器300內(nèi)冷媒狀態(tài)以及空調(diào)系統(tǒng)中四通閥的連接方式判斷，因此，不需增加新的傳感器，結構簡單、使用方便。當然，電磁閥也可以采用具有開、閉功能的其他同類裝置代替。同樣的，第一單向閥400和第一單向閥500可由一個方向?qū)?，逆方向非導通的其他類似裝置代替。本實施例中，第一單向閥400、第二單向閥500與控制閥600通過管接頭或采用焊接方式設置。實施例二參照圖10，為本實用新型提供的熱交換系統(tǒng)的第二實施例的流路示意圖。本實施例與實施例一的不同之處在于:本實施例中，換熱器包含有四個流路，第一流路310、第二流路320、第三流路340以及第四流路350。而上述的第一單向閥400和第一單向閥500可以設置在任意流路上。即除圖10中所示外，第一單向閥400也可設置在第一管路100與第三流路340之間，第二單向閥400也可設置在第四流路350與第二管路200之間。實施例三參照圖11，為本實用新型提供的熱交換系統(tǒng)的第三實施例的流路示意圖。本實施例與實施例一的不同之處在于:本實施例中，換熱器包含有五個流路，第一流路310、第二流路320、第三流路340、第四流路350及和第五流路360。而第一流路310與第二流路320是由組成換熱器300的一部分換熱管330組成。同樣的，即除圖11所示外，第一單向閥400和第一單向閥500也可以設置在任意流路上。實施例四參照圖12，為本實用新型提供的熱交換系統(tǒng)的第四實施例的流路示意圖。本實施例與實施例一的不同之處在于:第一單向閥400、第一單向閥500與控制閥600的設置不同。本實施例中，第一管路100與第二流路320之間設置上述的第一單向閥400，第一流路310與第二管路2 00之間設置上述的第二單向閥500，控制閥600設置于第一單向閥400與第二單向閥500之間。由此可見，各單向閥和可開閉電磁閥的設置對管路沒有特定要求。實施例五參照圖13，為本實用新型提供的熱交換系統(tǒng)的第五實施例的流路示意圖。本實施例與實施例一的不同之處在于:換熱管330的設置方式不同。本實施例中，換熱管330為雙排設置，實施例一中換熱管330為單排設置。當然，換熱管330的設置也可以為多排。本實用新型還提供了一種空調(diào)器(圖中未示出)，包括室內(nèi)機與室外機，室內(nèi)機與室外機中至少之一具有上述的熱交換系統(tǒng)。即是，上述的熱交換系統(tǒng)既可以運用于空調(diào)器的室外機，也可以用于空調(diào)器的室內(nèi)機，也可以同時運用于室內(nèi)機與室外機中。采用上述的熱交換系統(tǒng)，實現(xiàn)制冷時多流路，降低壓損，增加換熱溫差，提升換熱效率；而制熱時少流路，提升冷媒流動速度，提升冷換熱效率，從而大幅度提升空調(diào)器的系統(tǒng)性能。以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權利要求1.一種熱交換系統(tǒng)，包括第一管路、第二管路以及連接于所述第一管路與所述第二管路之間的換熱器，所述換熱器包括相互并聯(lián)的至少兩流路，各所述流路由若干換熱管首尾串接而成，其特征在于:所述第一管路與其中一流路之間設有沿第一管路至該流路單向?qū)ǖ牡谝粏蜗蜷y，其中另一流路與所述第二管路之間設有沿該流路至第二管路單向?qū)ǖ牡诙蜗蜷y，所述第一單向閥與所述第二單向閥之間設有控制閥，當換熱流向為第一管路至第二管路時，所述控制閥閉合，當換熱流向為第二管路至第一管路時，所述控制閥打開。
2.如權利要求1所述的熱交換系統(tǒng)，其特征在于:各所述流路中的換熱管數(shù)量不同。
3.如權利要求1所述的熱交換系統(tǒng)，其特征在于:所述換熱器具有多個流路，所述的其中一流路與所述的另一流路為多個流路中的任意兩個。
4.如權利要求1所述的熱交換系統(tǒng)，其特征在于:所述控制閥為電磁閥。
5.如權利要求1所述的熱交換系統(tǒng)，其特征在于:所述第一單向閥、所述第二單向閥與所述控制閥通過管接頭或采用焊接方式設置。
6.一種空調(diào)器，包括室內(nèi)機與室外機，其特征在于:所述室內(nèi)機與所述室外機中至少之一具有如權利要 求1至5中任一項所述的熱交換系統(tǒng)。
專利摘要本實用新型涉及空調(diào)技術領域，提供了一種空調(diào)器及其熱交換系統(tǒng)，此熱交換系統(tǒng)，包括第一管路、第二管路以及連接換熱器，換熱器包括相互并聯(lián)的至少兩流路，各流路由若干換熱管首尾串接而成，第一管路與其中一流路之間設有沿第一管路至該流路單向?qū)ǖ牡谝粏蜗蜷y，其中另一流路與第二管路之間設有沿該流路至第二管路單向?qū)ǖ牡诙蜗蜷y，第一單向閥與第二單向閥之間設有控制閥，當換熱流向為第一管路至第二管路時，控制閥閉合，當換熱流向為第二管路至第一管路時，控制閥打開。本實用新型中，實現(xiàn)制冷時多流路，降低壓損，增加換熱溫差，提升換熱效率；而制熱時少流路，提升冷媒流動速度，提升冷換熱效率，從而大幅度提升空調(diào)器的系統(tǒng)性能。
文檔編號F24F13/30GK203132097SQ20132010020
公開日2013年8月14日 申請日期2013年3月5日 優(yōu)先權日2013年3月5日
發(fā)明者岳寶 申請人:廣東美的電器股份有限公司, 廣東美的制冷設備有限公司