本发明涉及热量交换技术领域，更具体地说，是涉及一种冷热互补变功能高效蒸发冷凝器。
背景技术：
空调与热水机组合式热泵机组俗称空气源三联供，由于不能很好地解决一机二系统在实现多模式情况下的诸多协调性问题，例如：不同模式下制冷剂分配达不到最佳配比、工况变化的适应性差、制热水效率和空调效率低，管道及管道控制复杂、电气控制复杂、回油困难压缩机烧毁、故障多、难以修复等等技术问题，导致该类产品不能满足市场需求，产品问题多多、无法在市场上生存下去，各种热泵厂家停止生产该类产品。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种冷热互补变功能高效蒸发冷凝器，按空调与热水机两个系统相对独立又互相牵扯辅助的思路，将空调的冷凝器与热水机的蒸发器合二为一，实现了冷热“阴阳互补”，为复叠式制冷、除湿机、特别是应用在新空气源三联供的系统中实现换热面积倍增、互补除霜、蓄能供暖等多种功能的转换提供必要的技术支持。
本发明解决其技术问题的技术方案是：一种冷热互补变功能高效蒸发冷凝器，包括翅片、穿插在翅片中间的直管，直管的两端通过弯头连接以形成s形的制冷剂走向线路，其特征在于：包括2n排并排的直管排，n为自然数，直管排包括两换热支路，每一换热支路的直管在换热器一侧通过弯头按排伏接、在换热器另一侧交叉跨接，伏接侧形成多个同排u形管段，每一换热支路的同排u形管段按先后顺序相错轮流地从一排的直管排通过跨接的弯头进入另一排直管排。
每一换热支路分为上、中、下三分支并联排列，第一换热支路三分支的进口侧连接第一分液器、出口侧连接第一集液器；第二换热支路三分支的进口侧连接第二分液器、出口侧连接第二集液器。
第一分液器与第一集液器连接在包括第一压缩机和蒸发器的制冷回路中，第二分液器与第二集液器连接在包括第二压缩机和壳管换热器的制冷回路中。
上述的2n排并排的直管排中，n的数值选取为2或3。
作为另一种实施方式，每一换热支路可分为上、下两分支并联排列，第一换热支路两分支的进口侧连接第一分液器、出口侧连接第一集液器；第二换热支路两分支的进口侧连接第二分液器、出口侧连接第二集液器。
本发明的有益效果是：
本发明在翅片式冷热互补变功能高效蒸发冷凝器的设计上，利用桥接方式，将蒸发器与冷凝器复合在一起，相对独立中有机结合，保证冷热两种介质通过实现冷热互补，同时，通过“编辫子”的管路布局设计，提高了热传导效率。
通过翅片桥接和管道交错的设计，实现冷热互补高效换热，可以用于复叠式制冷、除湿机、特别是应用在新空气源三联供的系统中实现换热面积倍增、互补除霜、蓄能供暖等多种功能的转换。
通过“编辫子”的方式分别跨接和伏接，保证两种制冷系统的管道相互交错穿插，实现“冷热互补”能量桥接。
保证了空调系统和热水系统具备储能吞吐和互助能力，保证寒冷地区的优越使用。
附图说明
图1是应用本发明冷热互补变功能高效蒸发冷凝器的空气源三联供空调热水机组的制冷系统示意图。
图2是本发明冷热互补变功能高效蒸发冷凝器结构示意图(主视图)。
图3是本发明冷热互补变功能高效蒸发冷凝器结构示意图(侧视图)。
图4是本发明冷热互补变功能高效蒸发冷凝器结构示意图(俯视图)。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，仅是为了便于描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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包含一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接。也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。
如图1-4所示，发明提供一种冷热互补变功能高效蒸发冷凝器，包括翅片21、穿插在翅片中间的直管，直管的两端通过弯头22连接以形成s形的制冷剂走向线路，还包括四排并排的直管排(25、26、27、28)，四排直管排包括两换热支路(101、102)，每一换热支路的直管在换热器左侧通过弯头22按排伏接、在换热器另一侧交叉跨接，伏接侧由弯头22和相连接的两直管形成同排u形管段，即从换热器的左侧看，每一个同排u形管段的两直管都是在同一竖排的直管排上的，包括直管排(25、26、27、28)，每一换热支路的同排u形管段按先后顺序相错轮流地从一排的直管排通过跨接的弯头进入另一排直管排。第一换热支路101的同排u形管段首先从直管排25通过大弯头221跨接到直管排26上的同排u形管段，然后通过小弯头222回到直管排25的同排u形管段，再通过大弯头221跨接到直管排26上，然后再回到直管排25，如此轮流变换。当它走到底部时(在直管排26上)，通过引管(图未示)连接到直管排27，在直管排27与直管排28之间轮流变换走向，然后按同样的方式从直管排27的顶部离开。同样的，第二换热支路102首先从直管排26出来，然后通过小弯头(见虚线表示的弯头小222)进入直管排25，再通过大弯头(见虚线表示的大弯头221)回到直管排26。最后在直管排28的顶部离开。如此一来，使换热器的管道交错，通过翅片热量交换更彻底，从而提高冷热互补效率。
每一换热支路分为上、中、下三分支并联排列。l1表示四个换热支路的上分支部分，l2表示四个换热支路的中分支，l3表示四个换热支路的下分支，三组分支并联，使换热器整体温度分布更均匀。
在上、中、下三分支的每一分支中，作为一种走管方式的改进，第一换热支路101、第二换热支路102均以并排两路的排列方式分布，即在每一分支中，第一换热支路101以两路管道从顶部进入、从分支的底部离开。从而在整个换热器中以六个支路分布，同理，第二换热支路102也是以六个支路分布在上、中、下三分支中。
更作为一种改进，第一换热支路与第二换热支路互为逆行，即第一换热支路的制冷剂从换热器分支的顶部进入换热器，而第二换热支路的制冷剂则从换热器分支的底部进入换热器。
由于换热器采用了双排三进三出结构，因此，每一换热支路的三分支通过分液器、集液器连接，而且，由第一换热支路的三分支全部进口连接第一分液器、全部出口连接第一集液器；第二换热支路的三分支全部进口连接第二分液器、出口连接第二集液器。
第一分液器与第一集液器连接在第一制冷回路中，第二分液器与第二集液器连接在第二制冷回路中。四个换热支路分属两个独立的制冷回路。如图1所示，第一制冷回路包括第一压缩机1、第一四通电磁阀2、蒸发冷凝器10、第一节流元件3、蒸发器4、第一储液器(图未示)。第二制冷回路包括第二压缩机11、第二四通电磁阀12、壳管换热器14、第二节流元件13、蒸发冷凝器10、第二储液器(图未示)。
如图1所示，工作过程中，需要冷气同时制热水时，分解为①空调制冷和②制热水，两个过程同时进行：①第一压缩机1→高压气管→第一四通电磁阀2：a端连通b端→蒸发冷凝器10的f1支路→室内机电子膨胀阀(第一节流元件3)→液体管→蒸发器4(空调室内机)→第一四通电磁阀2：c端连通d端→低压气管→第一储液器→第一压缩机1。
②第二压缩机11→高压气管→第二四通电磁阀12：al端连通b1端→壳管换热器14的制冷剂管道→第二节流元件13→液体管→蒸发冷凝器10的f2支路→第二四通电磁阀12：c1端连通d1端→低压气管→气液分离器(或第二储液器)→第二压缩机11。
现有的三联供冷热水热泵机系统中，是以一个压缩机驱动系统制冷剂循环，系统中配置热水换热器、蒸发器、冷水换热器，当单制热水或单冷热水时，冷水换热器或热水换热器不作冷凝系统容易不平衡状态，导致系统不稳定的问题。本发明按空调与热水机两个系统相对独立又互相牵扯辅助的思路，将空调的冷凝器与热水机的蒸发器合二为一，并分属于两个独立的制冷系统，相当于将两个独立的制冷系统的蒸发器与冷凝器结合在一起，使整体系统更优化。
而且，换热器规格为4排直列、叉排、25孔距，利用整体翅片桥接两套管路，并且通过设计小u弯及其连接方式，使这种换热器的管道交错，提高冷热互补效率。为了保证制冷剂的均匀分布，换热器设计成双三进三出结构，整体性能达到最优。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员应当理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同替换所限定，在未经创造性劳动所作的改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。