专利名称：空调器及其热交换系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及空调技术领域，更具体地说，是涉及一种空调器及其热交换系统。
背景技术：
目前具有制冷和制热功能的空调系统，其结构组成一般如图1中所示，包括通过管路连接的压缩机100'、四通阀200'、室外机300'、室内机400'以及节流装置500'。其中，在室外机300'中设有第一热交换系统310'，在室内机400'中设有第二热交换系统410'。空调系统运行时，压缩机100'驱动冷媒循环，冷媒在系统内部循环，并通过室外机30(V的第一热交换系统31(V以及室内机40(V中的第二热交换系统41(V来实现冷媒与空气之间的热交换。在上述的空调系统中，制冷和制热时，四通阀的各接口通断不同。在制冷过程中，四通阀的通断如图1中所示，从压缩机100'出来后依次经过四通阀200'、室外机300'、节流装置500'及室内机400'后回到压缩机100'。在经过室外机300'的第一热交换系统310'时，冷媒为高温高压状态，通过冷媒冷凝向室外空气放热，此时，冷媒由第一热交换系统31(V的端口 310Y流向端口 310a,;在经过室内机40(V中的第二热交换系统41(V时，冷媒为低温状态，通过冷媒蒸发冷却室内空气，从而达到制冷的目的，此时，冷媒由第二热交换系统41(V的端口 410W流向端口 410a,。在制热过程中，四通阀的通断如图2中所示，高温高压的冷媒从压缩机100'出来后依次经过四通阀20(V、室内机40(V，并在室内机40(V中的第二热交换系统41(V中冷凝放热，并通过室内机400'将热量散入到室内空气中，从而达到制热的目的，此时，冷媒由第二热交换系统41(V的端口 410a,流向端口 410W。同时，经室内机40(V冷凝的液态冷媒继续通过节流装置500'被节流成低温低压的二相冷媒进入室外机300'的第一热交换系统310'并蒸发吸 热，再回到压缩机100'，此时，冷媒由第一热交换系统310'的端口310a'流向端口 310b'。室外机30(V的第一热交换系统31(V以及室内机40(V中的第二热交换系统410'均包含有换热器，当冷媒在换热器的换热管内流动时，随着流动阻力的增大，冷媒与空气的换热温差将会降低，从而导致换热效果变差，空调机性能下降。所以一般在换热器内设置多个流路，以此来增加流动通路截面积，并缩短流路的长度，降低流动阻力。但增加流路的同时也会降低冷媒在换热管内的流速，从而降低冷媒与换热管之间的换热系数，也将导致换热器的换热效果变差。因此，换热器的流路设计需要平衡流动阻力和换热系数对换热效果的影响。由图1和图2中可见，在空调制冷和制热过程中，第一热交换系统31(V与第二热交换系统410'中的换热器都会经历冷媒流动方向反转且其内冷媒状态在冷凝或蒸发状态间变化的过程。而冷媒在冷凝状态和蒸发状态时，换热器内冷媒的流动阻力和换热系数之间的关系有所不同。一般而言，为了提升系统性能，当换热器内冷媒在蒸发状态时，冷媒压损较大且对系统性能影响也比较大，此时首要降低冷媒压损，即采用较多流路；而换热器内冷媒在冷凝状态时，此时冷媒流向发生发转且冷媒压损较小，压损对系统性能影响也比较小，此时首要增加冷媒流速，提升冷媒与换热管间的换热系统，即采用较少的流路。为了提升系统性能，一般当换热器内冷媒处于蒸发状态时最好采用较多流路，而换热器内冷媒处于冷凝状态时采用较少流路。即是说，换热器的流路分布设计是矛盾的，对制冷有利的冷媒流路对制冷不利，对制热有利的冷媒流路对制冷不利。如图3中所示，为现有技术中一种具有两个流路的换热器。此换热器中，包括一进口管500a,、一出口管500Y以及连接于进口管500a,与出口管500Y之间的第一流路600a'和第二流路600b'。各个流路均由若干首尾相连的传热管(此处未具体示出)构成。根据制冷与制热状态下四通阀不同的通断结构，在图3中，冷媒由进口管500a'进入后分为两路，分别进入第一流路600a'和第二流路600b'，最后由出口管500b'流出。而如图4所示，冷媒由出口管500b'进入后分为两路，分别进入第一流路600a'和第二流路600b /，最后由500a'流出。由图3和图4可以看出，当换热器结构确定后，换热器的流路数量就确定了，即使冷媒流动方向发生变化，系统的流路也不会发生变化，这就满足不了冷媒处于流 向不同的蒸发的冷凝两种情况下对流路数量的要求，会造成制冷制热性能不均衡，一种性能良好，而另一种性能较差。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术之缺陷，提供一种流数数量可变，可平衡制冷与制热效果的热交换系统及采用这种热交换系统的空调器。为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是:提供一种热交换系统，包括第一管路、第二管路以及连接于所述第一管路与所述第二管路之间的换热器，所述换热器包括相互并联的至少两流路，各所述流路由若干换热管首尾串接而成，所述第一管路与其中一流路之间设有沿第一管路至该流路单向导通的第一单向阀，其中另一流路与所述第二管路之间设有沿该流路至第二管路单向导通的第二单向阀，所述第一单向阀与所述第二单向阀之间设有控制阀，当换热流向为第一管路至第二管路时，所述控制阀闭合，当换热流向为第二管路至第一管路时，所述控制阀打开。具体地，各所述流路中的换热管数量不同。具体地，所述换热器具有多个流路，所述的其中一流路与所述的另一流路为多个流路中的任意两个。优选地，所述控制阀为电磁阀。具体地，所述第一单向阀、所述第二单向阀与所述控制阀通过管接头或采用焊接方式设置。本实用新型还提供了一种空调器，包括室内机与室外机，所述室内机与所述室外机中至少之一具有上述的热交换系统。本实用新型中，实现制冷时多流路，降低压损，增加换热温差，提升换热效率；而制热时少流路，提升冷媒流动速度，提升冷换热效率，从而大幅度提升空调器的系统性能。
图1是现有技术中空调器在制冷时的原理示意图；[0017]图2是现有技术中空调器在制热时的原理示意图；图3是现有技术中一种具有两个流路的换热器在制冷时的原理示意图；图4是图3中换热器在制热时的原理示意图；图5是本实用新型提供的热交换系统的第一实施例的流路示意图；图6是本实用新型提供的热交换系统的第一实施例的结构示意图；图7是本实用新型的第一实施例中控制阀的原理流程图；图8是本实用新型的第一实施例在制冷状态时的冷媒流动示意图；图9是本实用新型的第一实施例在制热状态时的冷媒流动示意图；图10是本实用新型提供的热交换系统的第二实施例的流路示意图；图11是本实用新型提供的热交换系统的第三实施例的流路示意图12是本实用新型提供的热交换系统的第四实施例的流路示意图；图13是本实用新型提供的热交换系统的第五实施例的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。实施例一参照图5、图6，本实用新型提供了一种热交换系统，包括第一管路100、第二管路200以及连接于第一管路100与第二管路200之间的换热器300。本实施例中，换热器300包括两个流路，这里为便于说明，将此两个流路分别命名为第一流路310和第二流路320。第一流路310和第二流路320均由若干换热管330首尾串接而成。当然，换热器300也可以包括更多的流路。其中，第一管路100与第一流路310之间设有沿第一管路100至第一流路310单向导通的第一单向阀400，第二流路320与第二管路200之间设有沿第二流路320至第二管路200单向导通的第二单向阀500，第一单向阀400与第二单向阀500之间设有控制阀600。结合图7、图8及图9。当在蒸发制冷状态下，换热流向为第一管路100至第二管路200时，控制阀600闭合，此时，冷媒从第一流路310与第二流路320中并行流过，即流路为两路，降低了冷媒流速和流程长度，降低了流动阻力，提升换热器300作为蒸发器时的效率，满足制冷状态下的性能要求；当在冷凝制热状态下，换热流向为第二管路200至第一管路100时，控制阀600打开，此时，冷媒先经由第二流路320然后再经过第一流路310，即流路为一路，这样增加了冷媒流速，提升换热器作为冷凝器使用时的换热效果，满足制热状态下的性能要求。由上可以看出，本实用新型提供的热交换系统能够很好的平衡和提升空调器制冷和制热效果，且这种结构简单、易于控制，因此实用性强。参照图6，本实施例中，第一流路310与第二流路320中的换热管300的数量均为
6。当然，每个流路内包含的换热管300的个数并无特定要求，也可以根据实际情况，调整换热管300的数量，并对各流路内包含的换热管300自由排布。本实施例中，控制阀600为电磁阀。电磁阀的控制根据换热器300内冷媒状态以及空调系统中四通阀的连接方式判断，因此，不需增加新的传感器，结构简单、使用方便。当然，电磁阀也可以采用具有开、闭功能的其他同类装置代替。同样的，第一单向阀400和第一单向阀500可由一个方向导通，逆方向非导通的其他类似装置代替。本实施例中，第一单向阀400、第二单向阀500与控制阀600通过管接头或采用焊接方式设置。实施例二参照图10，为本实用新型提供的热交换系统的第二实施例的流路示意图。本实施例与实施例一的不同之处在于:本实施例中，换热器包含有四个流路，第一流路310、第二流路320、第三流路340以及第四流路350。而上述的第一单向阀400和第一单向阀500可以设置在任意流路上。即除图10中所示外，第一单向阀400也可设置在第一管路100与第三流路340之间，第二单向阀400也可设置在第四流路350与第二管路200之间。实施例三参照图11，为本实用新型提供的热交换系统的第三实施例的流路示意图。本实施例与实施例一的不同之处在于:本实施例中，换热器包含有五个流路，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与第二流路320是由组成换热器300的一部分换热管330组成。同样的，即除图11所示外，第一单向阀400和第一单向阀500也可以设置在任意流路上。实施例四参照图12，为本实用新型提供的热交换系统的第四实施例的流路示意图。本实施例与实施例一的不同之处在于:第一单向阀400、第一单向阀500与控制阀600的设置不同。本实施例中，第一管路100与第二流路320之间设置上述的第一单向阀400，第一流路310与第二管路2 00之间设置上述的第二单向阀500，控制阀600设置于第一单向阀400与第二单向阀500之间。由此可见，各单向阀和可开闭电磁阀的设置对管路没有特定要求。实施例五参照图13，为本实用新型提供的热交换系统的第五实施例的流路示意图。本实施例与实施例一的不同之处在于:换热管330的设置方式不同。本实施例中，换热管330为双排设置，实施例一中换热管330为单排设置。当然，换热管330的设置也可以为多排。本实用新型还提供了一种空调器(图中未示出)，包括室内机与室外机，室内机与室外机中至少之一具有上述的热交换系统。即是，上述的热交换系统既可以运用于空调器的室外机，也可以用于空调器的室内机，也可以同时运用于室内机与室外机中。采用上述的热交换系统，实现制冷时多流路，降低压损，增加换热温差，提升换热效率；而制热时少流路，提升冷媒流动速度，提升冷换热效率，从而大幅度提升空调器的系统性能。以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种热交换系统，包括第一管路、第二管路以及连接于所述第一管路与所述第二管路之间的换热器，所述换热器包括相互并联的至少两流路，各所述流路由若干换热管首尾串接而成，其特征在于:所述第一管路与其中一流路之间设有沿第一管路至该流路单向导通的第一单向阀，其中另一流路与所述第二管路之间设有沿该流路至第二管路单向导通的第二单向阀，所述第一单向阀与所述第二单向阀之间设有控制阀，当换热流向为第一管路至第二管路时，所述控制阀闭合，当换热流向为第二管路至第一管路时，所述控制阀打开。
2.如权利要求1所述的热交换系统，其特征在于:各所述流路中的换热管数量不同。
3.如权利要求1所述的热交换系统，其特征在于:所述换热器具有多个流路，所述的其中一流路与所述的另一流路为多个流路中的任意两个。
4.如权利要求1所述的热交换系统，其特征在于:所述控制阀为电磁阀。
5.如权利要求1所述的热交换系统，其特征在于:所述第一单向阀、所述第二单向阀与所述控制阀通过管接头或采用焊接方式设置。
6.一种空调器，包括室内机与室外机，其特征在于:所述室内机与所述室外机中至少之一具有如权利要 求1至5中任一项所述的热交换系统。
专利摘要本实用新型涉及空调技术领域，提供了一种空调器及其热交换系统，此热交换系统，包括第一管路、第二管路以及连接换热器，换热器包括相互并联的至少两流路，各流路由若干换热管首尾串接而成，第一管路与其中一流路之间设有沿第一管路至该流路单向导通的第一单向阀，其中另一流路与第二管路之间设有沿该流路至第二管路单向导通的第二单向阀，第一单向阀与第二单向阀之间设有控制阀，当换热流向为第一管路至第二管路时，控制阀闭合，当换热流向为第二管路至第一管路时，控制阀打开。本实用新型中，实现制冷时多流路，降低压损，增加换热温差，提升换热效率；而制热时少流路，提升冷媒流动速度，提升冷换热效率，从而大幅度提升空调器的系统性能。
文档编号F24F13/30GK203132097SQ20132010020
公开日2013年8月14日 申请日期2013年3月5日 优先权日2013年3月5日
发明者岳宝 申请人:广东美的电器股份有限公司, 广东美的制冷设备有限公司