本公开的实施方式涉及包括热交换装置的空调室外单元。
背景技术：
热交换装置已经广泛地使用，该热交换装置通过连接压缩机、空气热交换器、膨胀器件和液体热交换器而使用制冷剂在空气与诸如水的液体之间传递热量。
通常，热交换装置包括第一热交换器和第二热交换器，该第一热交换器用于在制冷剂和空气或液体之间传递热量，该第二热交换器用于在制冷剂和液体之间传递热量。这里，提供一个第一热交换器和一个第二热交换器。
板型热交换器通常被用作热交换装置，并且热交换的量通过调节板型热交换器中的热传递板的堆叠数量来控制。
然而，当增加热传递板的堆叠数量以增加热交换装置的热交换的量时，制冷剂侧的热传递速率会由于制冷剂在热传递板的堆叠方向上的不均匀分布而降低，并且增加热传递板的堆叠数量存在限制。
因此，需要提高制冷剂侧的热传递速率(热传递系数)和诸如水的液体侧的热传递速率(热传递系数)，以提高热交换装置的热传递效率，而不增加热传递板的堆叠数量。
此外，要求热交换装置具有小的体积、易于携带或安装(紧凑尺寸)、并被有效地维护(可维护性)。
技术实现要素：
技术问题
因此，本公开的一个方面是提供一种热交换装置，该热交换装置具有制冷剂侧的提高的热传递速率和诸如水的液体侧的提高的热传递速率。
本公开的另一方面是提供一种具有紧凑尺寸和高可维护性的热交换装置。
本公开的额外的方面将在随后的描述中被部分地阐述，并将部分地从该描述变得明显，或者可以通过本公开的实践而掌握。
技术方案
根据本公开的一个方面，一种包括热交换装置的空调室外单元包括：第一热交换器，配置为在制冷剂和另一介质(空气或液体)之间传递热量；多个第二热交换器，配置为在制冷剂和液体之间传递热量；压缩机，配置为对制冷剂加压；以及多个膨胀器件，安装在所述多个第二热交换器的每个中，并配置为使由压缩机加压的制冷剂膨胀，其中制冷剂并联地流过所述多个第二热交换器，并且液体串联地流过所述多个第二热交换器。
所述多个膨胀器件中的每个可以连接到所述多个第二换热器中的每个的制冷剂入口/出口。
串联地流过所述多个第二热交换器的液体是水，并且水可以经由连接到所述多个第二热交换器的水管流过所述多个第二热交换器。
所述多个第二热交换器中的每个是板型热交换器，并且所述多个第二热交换器可以具有热传递板的相同或不同的堆叠数量。
由于使用所述多个第二热交换器，所以所述多个第二热交换器中的每个的热传递板的堆叠数量可以小于形成为单个器件的第二热交换器的热传递板的堆叠数量。
由于热传递板的堆叠数量减少，制冷剂在热传递板的堆叠方向上更均匀地分布，从而可以提高制冷剂的热传递速率。
膨胀器件是膨胀阀，并且打开膨胀阀的程度被控制以可减小分别从所述多个第二热交换器排出的制冷剂之间的温度差。
热交换装置还可以包括允许水绕过所述多个第二换热器中的至少一个的流体流动旁路。
水通过连接到水管的泵而以高压输送，并且与当水流过所述多个第二换热器的全部时相比，当水流过流体流动旁路时功耗可以降低。
还包括两个壳体，其中热交换装置可以被划分并容纳在两个壳体中。
根据本公开的另一方面，一种包括热交换装置的空调室外单元包括：第一热交换器，配置为在制冷剂与另一介质(空气或液体)之间传递热量；多个第二热交换器，配置为在制冷剂与液体之间传递热量；压缩机，配置为对制冷剂加压；以及膨胀器件，安装为被所述多个第二热交换器共用并配置为使由压缩机加压的制冷剂膨胀，其中制冷剂并联地流过所述多个第二热交换器，并且液体串联地流过所述多个第二热交换器，并且所述多个第二热交换器具有不同的热传递面积。
串联地流过所述多个第二热交换器的液体是水，并且水可以经由连接到所述多个第二热交换器的水管流过所述多个第二热交换器。
所述多个第二热交换器中的每个是板型热交换器，并且所述多个第二热交换器的热传递板的堆叠数量可以不同。
所述多个第二热交换器中的每个的热传递板的堆叠数量可以被设定为减小所述多个第二热交换器之间的热传递量的差异。
根据本公开的另一方面，一种包括热交换装置的空调室外单元包括：第一壳体和第二壳体；两个第一热交换器，配置为在制冷剂与另一介质(空气或液体)之间传递热量；压缩机，配置为对制冷剂加压；蓄积器，配置为积聚制冷剂；多路阀，配置为改变制冷剂的方向；制冷剂管，配置为输送制冷剂；第二热交换器，配置为在制冷剂和该液体之间传递热量；以及液体管道，配置为输送该液体，其中第一壳体容纳液体流经的液体回路，该液体回路至少包括第二换热器和液体管道，第二壳体容纳制冷剂流经的制冷剂回路，该制冷剂回路至少包括压缩机、蓄积器、多路阀和制冷剂管，并且第一壳体和第二壳体分别包括两个第一热交换器。
第一壳体包括被打开和关闭的壳体面板，并且液体管道的连接凸缘和配置为控制容纳在第一壳体中的第二热交换器的功率的功率控制面板的操作方向可以布置为靠近壳体面板。
第一壳体容纳多个第二热交换器，所述多个第二热交换器中的每个提供有膨胀器件，该膨胀器件配置为使由压缩机加压的制冷剂膨胀，并且制冷剂可以并联地流过所述多个第二热交换器，并且液体可以串联地流过所述多个第二热交换器。
串联地流过所述多个第二热交换器的液体是水，并且水可以经由连接到所述多个第二热交换器的水管流过所述多个第二热交换器。
热交换装置还可以包括允许水绕过所述多个第二换热器中的至少一个的流体流动旁路。
第一壳体容纳多个第二热交换器，膨胀器件被安装为由所述多个第二热交换器共用并使由压缩机加压的制冷剂膨胀，制冷剂并联地流过所述多个第二热交换器，并且液体串联地流过所述多个第二热交换器，并且所述多个第二热交换器可以具有不同的热传递面积。
发明的有益效果
如从以上描述而明显的，热交换装置具有制冷剂侧的提高的热传递速率和诸如水的液体侧的提高的热传递速率。
此外，热交换装置可以具有小的尺寸和高的可维护性。
附图说明
图1是示出根据第一实施方式的热交换装置的示例的视图。
图2是示出在根据第一实施方式的热交换装置中水热交换器可包括不同数量的热传递板的视图。
图3是示出没有应用第一实施方式的热交换装置的视图。
图4是示出根据第二实施方式的热交换装置的示例的视图。
图5是示出根据第三实施方式的热交换装置的示例的视图。
图6是示出其中多个热交换装置并联地操作的热交换系统的视图。
图7是示出根据第五实施方式的热交换装置的外观的视图。
图8是示出根据第五实施方式的热交换装置的示例的视图。
图9是示出根据第五实施方式的热交换装置的修改示例的视图。
具体实施方式
现在将详细参照本公开的实施方式，其示例在附图中示出，其中相同的附图标记始终表示相同的元件。
第一实施方式
热交换装置1的配置
空调的室外单元包括热交换装置。图1是示出根据第一实施方式的热交换装置1的示例的视图。图示的热交换装置1也被称为热泵或热泵装置。例如，热交换装置1用于将诸如水的液体冷却或加热至预定温度。此外，热交换装置1用于冰柜、冰箱、空调等。
热交换装置1包括用于在空气和制冷剂之间传递热量的空气冷却热交换器10(以下称为空气冷却热交换器10)以及用于在诸如水的液体和制冷剂之间传递热量的多个热交换器20(以下称为水热交换器20)。在这种情况下，热交换装置1包括两个水热交换器20a和20b。尽管图1中示出水热交换器20a和20b，但是实施方式不限于此。当没有区分水热交换器20a和20b时，使用水热交换器20。
液体也可以是防冻液诸如甘油而不是水。然而，在下文，水将被描述为液体的示例。
然而，在空气冷却热交换器10中，热量可以在诸如水的液体(而不是空气)与制冷剂之间热交换。在这种情况下，空气冷却热交换器10可以被称为水冷热交换器。在水冷热交换器的情况下，热量可以在水和制冷剂之间交换。
这里，空气冷却热交换器10是第一热交换器的示例，并且水热交换器20是第二热交换器的示例。
热交换装置1包括使制冷剂在空气冷却热交换器10与水热交换器20a和20b之间循环的制冷剂管30。
制冷剂的示例可以包括具有低沸点的氯氟烃(氟利昂)。然而，制冷剂可以是任何其它材料而不是氯氟烃。
热交换装置1包括用于向空气冷却热交换器10吹送风的风扇11。热交换装置1包括连接到使制冷剂循环的制冷剂管30的压缩机41、以及蓄积器42。热交换装置1包括四通阀(四通切换阀)43和膨胀阀44。热交换装置1对于所述多个水热交换器20的每个包括膨胀阀45。在这点上，使用水热交换器20a和20b描述所述多个水热交换器20，并且使用两个膨胀阀45a和45b描述膨胀阀45。当膨胀阀45a和45b未被区分时，使用膨胀阀45。
这里，膨胀阀45(膨胀阀45a和45b)是膨胀器件的示例。
空气冷却热交换器10通过使制冷剂在其中循环而与空气交换热量。空气冷却热交换器10包括制冷剂通过其流动的冷却管。使用在冷却管外部提供有翅片的交叉翅片型冷却管。冷却管以z字形布置成多行，从而提高空气冷却热交换器10的热交换效率。
空气冷却热交换器10可以在热交换装置1冷却水时用作冷凝器并在热交换装置1加热水时用作蒸发器。
风扇11可以是螺旋桨风扇。风扇11包括绕旋转轴安装的螺旋桨(翼)。当螺旋桨旋转时，空气被螺旋桨以高压力吹动，并且气流在旋转轴的方向上产生。通过向空气冷却热交换器10吹送气流，空气冷却热交换器10的热交换被加速。
水热交换器20通过将制冷剂路径和水路径彼此相邻地布置而在制冷剂和水之间传递热量。水热交换器20可以是板(平板)型热交换器。板型热交换器使用由不锈钢或钛形成的薄板作为热传递板。所需数量的热传递板通过钎焊而被堆叠和固定。
高温流体和低温流体设置在一个热传递板的两侧以彼此相邻，使得高温流体和低温流体分别流过形成在热传递板之间的间隙中的路径。也就是，板型热交换器涉及高温流体与低温流体之间的通过热传递板的热传递。因此，高温流体和低温流体之间的热传递量(热交换量)由板型热交换器中的热传递板的数量(堆叠数量)确定。
这里，热传递量(热交换量)是指每单位小时传递(交换)的热能的量。热传递量根据热传递面积、被冷却或加热的液体的量、被冷却或加热的液体的比热、被冷却或加热的液体的温度变化、总热传递系数、对数平均温度差等来确定。然而，热传递面积指的是高温流体与低温流体之间的热交换发生并与热传递板的数量相对应的面积。
此外，总热传递系数表示水热交换器20的性能。总热传递系数由高温流体侧膜热传递系数、低温流体侧膜热传递系数、热传递壁(热传递板)的厚度、热传递壁(热传递板)的热传导率等确定。在这点上，高温流体侧膜热传递系数和低温流体侧膜热传递系数是指当假定在热传递壁(热传递板)附近形成边界层(膜)时的热传递效率(热效率)。边界层(膜)用作抵抗热传递的热传递阻力。热传递阻力在汹涌的流动中(即，当流体的速度增大时)减小，从而增大热传递效率。也就是，随着高温流体侧膜的厚度减小，高温流体侧膜热传递系数增大。随着低温流体侧膜的厚度减小，低温流体侧膜热传递系数增大。也就是，随着流动速率增大，高温流体侧膜热传递系数和低温流体侧膜热传递系数都增大。
这里，高温流体侧膜热传递系数和低温流体侧膜热传递系数将被称为制冷剂侧热传递速率(热传递系数)和液体侧热传递速率(热传递系数)。
这里，水热交换器20a和20b被描述为具有相同配置的板型热交换器。也就是，通过包括相同数量的热传递板，水热交换器20a和20b可以具有相同的热传递面积。
然而，实施方式不限于此，水热交换器20a和20b可以包括不同数量的热传递板，如图2所示。
水热交换器20在热交换装置1冷却水时用作蒸发器并在热交换装置1加热水时用作冷凝器。
在水热交换器20a中，制冷剂在制冷剂入口/出口20aa和制冷剂入口/出口20ab之间流动。在水热交换器20b中，制冷剂在制冷剂入口/出口20ba和制冷剂入口/出口20bb之间流动。然而，当热交换装置1冷却水时制冷剂的流动方向与当热交换装置1加热水时制冷剂的流动方向相反。因此，对其使用术语“入口/出口”。
在水热交换器20a中，水从水入口20ac流动到水出口20ad。在水热交换器20b中，水从水入口20bc流动到水出口20bd。当热交换装置1冷却水时的水流动方向与当热交换装置1加热水时的水流动方向相同。因此，对其使用术语“入口”和“出口”。
此外，水在与水热交换器20a和20b中的制冷剂相邻地流动时与制冷剂交换热量，其中热传递板设置在水与制冷剂之间。
在这种情况下，由于当热交换装置1冷却水时制冷剂的流动方向与当热交换装置1加热水时制冷剂的流动方向相反，所以制冷剂经过的口被称为入口/出口。
压缩机41对制冷剂加压并排出制冷剂，并且使制冷剂在空气冷却热交换器10与水热交换器20a和20b之间循环。压缩机41可以是涡旋型压缩机。涡旋型压缩机包括固定的涡旋件和包含两个翼的偏心轨道涡旋件。在这种情况下，从外周边吸收的制冷剂在行进到中心的同时被逐渐压缩。然而，压缩机41不限于此，并且也可以是配置为通过旋转偏置的活塞来对制冷剂加压的旋转型压缩机。
例如，压缩机41由逆变器控制。压缩机41的每分钟转数(rpm)由逆变器控制，并且排出的制冷剂的量通过逆变器而变化。
蓄积器42分离没有蒸发的制冷剂溶液并蓄积制冷剂溶液。
四通阀43根据当水被制冷剂冷却时以及当水通过使用制冷剂被加热时来改变制冷剂路径(经过的方向)。
尽管稍后将给出详细描述，但是当四通阀43被设定在实线位置时热交换装置1冷却水。也就是，在这种情况下，水是高温流体，制冷剂是低温流体，并且水的温度高于制冷剂的温度。
另外，当四通阀43被设定在虚线位置时，热交换装置1加热水。也就是，在这种情况下，水是低温流体，制冷剂是高温流体，并且水的温度低于制冷剂的温度。
四通阀43在实线位置和虚线位置之间转换。
例如，膨胀阀44、45a和45b可以是电子膨胀阀。在这种情况下，打开阀的程度可以通过驱动脉冲电机来调节。
将描述制冷剂经过的制冷剂管30的连接关系。在下文，制冷剂管30可以根据其位置被描述为制冷剂管31和32。然而，图1的实线位置处的四通阀43表示热交换装置1冷却水的情况。将描述在这种情况下制冷剂管30的连接关系。
压缩机41的出口41a经由制冷剂管31连接到四通阀43的入口/出口43a。四通阀43的入口/出口43b经由制冷剂管32连接到空气冷却热交换器10的入口/出口10a。空气冷却热交换器10的入口/出口10b连接到膨胀阀44。膨胀阀44连接到制冷剂管34c。制冷剂管34c分为制冷剂管34a和制冷剂管34b。制冷剂管34a连接到膨胀阀45a，制冷剂管34b连接到膨胀阀45b。
在这点上，当制冷剂管34a、34b和34c没有彼此区分时，使用制冷剂管34(在图1中，使用制冷剂管34a(34))。
膨胀阀45a连接到水热交换器20a的制冷剂入口/出口20aa。另外，膨胀阀45b连接到水热交换器20b的制冷剂入口/出口20ba。水热交换器20a的制冷剂入口/出口20ab连接到制冷剂管35a。类似地，水热交换器20b的制冷剂入口/出口20bb连接到制冷剂管35b。制冷剂管35a和35b接合制冷剂管35c。
在这点上，当制冷剂管35a、35b和35c没有彼此区分时，使用制冷剂管35(在图1中，使用制冷剂管35a(35))。
制冷剂管35c连接到四通阀43的入口/出口43d。此外，四通阀43的入口/出口43c经由制冷剂管36连接到蓄积器42的入口。蓄积器42的出口经由制冷剂管37连接到压缩机41的入口41b。
这里，水热交换器20a的制冷剂入口/出口20ab可以连接到膨胀阀45a，并且制冷剂入口/出口20aa可以连接到制冷剂管35a。水热交换器20b的制冷剂入口/出口20bb可以连接到膨胀阀45b，并且制冷剂入口/出口20ba可以连接到制冷剂管35b。此外，可以改变水热交换器20a和水热交换器20b中的任一个的连接。
然后，将描述水流过的水管50的连接关系。水热交换器20a和20b连接到水流过的水管50。这里，水流过的管道整个被表示为水管50。该管道被表示为水管51和52。
首先，水管51连接到水热交换器20a的水入口20ac。水热交换器20a的水出口20ad连接到水管52的一端。
然后，水管52的另一端连接到水热交换器20b的水入口20bc。水热交换器20b的水出口20bd连接到水管53。
热交换装置1的操作
将描述当热交换装置1冷却水时(即当水的温度高于制冷剂的温度时)热交换装置1的操作。在这种情况下，在水热交换器20a和20b中，水是高温流体并且制冷剂是低温流体。这里，四通阀43被设定为使得制冷剂经过图1所示的实线路径。制冷剂在如图1的实线箭头标记的方向上流动。
也就是，当热交换装置1冷却水时，制冷剂按压缩机41、四通阀43、空气冷却热交换器10以及膨胀阀44的顺序流动。然后，制冷剂从连接到膨胀阀44的制冷剂管34c按制冷剂管34a、膨胀阀45a和水热交换器20a的顺序流动。然后，制冷剂从制冷剂管35a流动，并通过制冷剂管35c、四通阀43和蓄积器42返回到压缩机41。
此外，制冷剂通过制冷剂管34b、膨胀阀45b和水热交换器20b而从连接到膨胀阀44的制冷剂管34c流动。制冷剂从制冷剂管35b流动并经由制冷剂管35c、四通阀43和蓄积器42返回到压缩机41。
也就是，制冷剂并联地流过水热交换器20a和水热交换器20b。
另一方面，水从水管51供应，流经水热交换器20a、水管52以及水热交换器20b，并朝向水管53排出。也就是，水串联地流过水热交换器20a和水热交换器20b。
在水流中，水热交换器20a是上游侧，水热交换器20b是下游侧。
更具体地，在压缩机41中被压缩并从其出口41a排出的处于高温高压气体状态的制冷剂经由四通阀43传送到空气冷却热交换器10的入口/出口10a。如上所述，当热交换装置1冷却水时，空气冷却热交换器10用作冷凝器。因此，制冷剂与空气交换热量，在空气冷却热交换器10中被冷凝成过冷液体，并从空气冷却热交换器10的入口/出口10b排出。从空气冷却热交换器10排出的高压液相制冷剂在膨胀阀44中减压为气液两相状态。从制冷剂管34c和制冷剂管34a流动的气液两相制冷剂在膨胀阀45a中被进一步减压并被输送到水热交换器20a。此外，从制冷剂管34c和制冷剂管34b流动的气液两相制冷剂在膨胀阀45b中被进一步减压并被输送到水热交换器20b。在这种情况下，水热交换器20a和20b用作蒸发器。因此，制冷剂与水交换热量并在水热交换器20a和20b中蒸发成低压气相。从水热交换器20a的制冷剂入口/出口20ab排出的制冷剂经由制冷剂管35a和制冷剂管35c被输送到四通阀43。从水热交换器20b的制冷剂入口/出口20bb排出的制冷剂经由制冷剂管35b和制冷剂管35c被输送到四通阀43。经过四通阀43的低压气态的制冷剂流过蓄积器42，被压缩机41吸入，并再次在压缩机41中被压缩。这个操作被重复。
在这种情况下，通过当制冷剂在水热交换器20a和20b中蒸发时产生的潜热，水被冷却。
接着，将描述当热交换装置1使用制冷剂加热水时(即当水的温度低于制冷剂的温度时)热交换装置1的操作。在这种情况下，在水热交换器20a和20b中，水是低温流体并且制冷剂是高温流体。这里，四通阀43被设定为使得制冷剂经过图1所示的虚线路径。制冷剂在如图1的虚线箭头标记的方向上流动。
也就是，当热交换装置1加热水时，制冷剂按压缩机41、蓄积器42、四通阀43的顺序流动。然后，制冷剂按制冷剂管35c、制冷剂管35a、水热交换器20a、膨胀阀45a和制冷剂管34a的顺序流动。此外，制冷剂按制冷剂管35c、制冷剂管35b、水热交换器20b、膨胀阀45b和制冷剂管34b的顺序流动。然后，制冷剂进入制冷剂管34c，按膨胀阀44、空气冷却热交换器10、四通阀43和蓄积器42的顺序流动，并返回到压缩机41。这个操作被重复。
也就是，当热交换装置1加热水时，制冷剂也并联地流过水热交换器20a和水热交换器20b。
同时，水从水管51供应，流经水热交换器20a、水管52以及水热交换器20b，并朝向水管53排出。也就是，水串联地流过水热交换器20a和水热交换器20b。
在水流中，水热交换器20a是上游侧，水热交换器20b是下游侧。
更具体地，在压缩机41中被压缩并从其出口41a排出的高温高压气态的制冷剂经由四通阀43并联地传送到水热交换器20a和20b。如上所述，当热交换装置1加热水时，水热交换器20a和20b用作冷凝器。因此，制冷剂与水交换热量，并在水热交换器20a和20b中被冷凝成过冷液体。制冷剂从水热交换器20a的制冷剂入口/出口20aa排出到膨胀阀45a。类似地，制冷剂从水热交换器20b的制冷剂入口/出口20ba排出到膨胀阀45b。
从水热交换器20a、20b排出的高压液相制冷剂在膨胀阀45a、45b中被减压为气液两相状态。经过膨胀阀45a的制冷剂从制冷剂管34a传送到制冷剂管34c。类似地，经过膨胀阀45b的制冷剂从制冷剂管34b传送到制冷剂管34c。也就是，经过制冷剂管34a的制冷剂和经过制冷剂管34b的制冷剂进入制冷剂管34c。然后，制冷剂在膨胀阀44中被进一步减压并传送到空气冷却热交换器10的入口/出口10b。在这种情况下，空气冷却热交换器10用作蒸发器。因此，制冷剂在空气冷却热交换器10中与空气交换热量并蒸发。从空气冷却热交换器10的入口/出口10a排出的低压气体状态的制冷剂经由蓄积器42被压缩机41的入口41b吸入并再次在压缩机41中被压缩。这个操作被重复。
在这种情况下，水在热交换器20a和20b中被处于高温高压气体状态的制冷剂加热。
图3是示出没有应用第一实施方式的热交换装置2的视图。
根据第一实施方式的热交换装置1包括多个水热交换器20。这里，制冷剂并联地流过多个水热交换器20，并且水串联地流过多个水热交换器20。
图3所示的没有应用第一实施方式的热交换装置2包括一个水热交换器20和一个膨胀阀45。因此，在水热交换器20和膨胀阀45中没有使用附图标记a和b。由于其它元件与根据图1所示的第一实施方式的热交换装置1的那些元件相同，所以这里使用相同的附图标记，并且将不重复以上给出的描述。
如果水热交换器20是板型热交换器，则为了获得预定的热传递量，需要对应于热传递量的热传递面积(热传递板的数量)。也就是，所述多个水热交换器20的总热传递面积与没有被划分的单个水热交换器20的总热传递面积相同或相似。
然而，在根据图1所示的第一实施方式的热交换装置1中，与热传递量对应的热传递面积被分为水热交换器20a和20b。因此，水热交换器20a和20b的每个的堆叠的热传递板的数量减少，并且制冷剂均匀地分布在热传递板的堆叠方向上。因此，制冷剂侧热传递速率(热传递系数)增大(提高)。
此外，在热交换装置1中，水可以并联地流过水热交换器20a和20b。然而，当在热交换装置1中每单位小时排出的水量被预先确定时，串联流动的水的流动速率比并联流动的水的流动速率大。也就是，水以高的压力输送。因此，液体侧热传递速率(热传递系数)增大(提高)。
如上所述，在根据第一实施方式的热交换装置1中，制冷剂并联地流过所述多个水热交换器20，并且水串联地流过所述多个水热交换器20。因此，根据第一实施方式的热交换装置1具有比热交换装置2高的总热传递系数。因此，热交换装置1的热交换效率由此提高。
这里，水在经过上游的水热交换器20a之后经过下游的水热交换器20b。因此，上游的水热交换器20a的热传递量与下游的水热交换器20b的热传递量不同。在这种情况下，上游的水热交换器20a和下游的水热交换器20b分别提供有膨胀阀45a和45b以将从水热交换器20a的制冷剂入口/出口20ab排出的制冷剂的温度控制为与从水热交换器20b的制冷剂入口/出口20bb排出的制冷剂的温度相同或相似。
也就是，由于上游的水热交换器20a的热传递量大于下游的水热交换器20b的热传递量，所以膨胀阀45a被打开得更宽以使更多量的制冷剂流动。同时，由于下游的水热交换器20b的热传递量小于上游的水热交换器20a的热传递量，所以膨胀阀45b被打开得更窄以使更少量的制冷剂流动。结果，从上游的水热交换器20a排出的制冷剂的温度变得与从下游的水热交换器20b排出的制冷剂的温度相同或相似。
这里，水热交换器20a和水热交换器20b分别提供有膨胀阀45a和45b。打开膨胀阀45a和45b的程度可以被控制以减小上游的水热交换器20a的热传递量与下游的水热交换器20b的热传递量之间的差异。因此，水热交换器20a的热传递量和水热交换器20b的热传递量可以被设定在一范围内以减小从上游的水热交换器20a排出的制冷剂和从下游的水热交换器20b排出的制冷剂之间的温度差。
这里，水热交换器20a的热传递量和水热交换器20b的热传递量可以被设定在一范围内以降低从上游的水热交换器20a排出的制冷剂的温度和从下游的水换热器20b排出的制冷剂的温度。
也就是，打开膨胀阀45a和45b的程度可以通过感测从水热交换器20a和20b排出的制冷剂的温度而使用包括cpu的控制电路(未示出)的程序控制来调节。
第二实施方式
在根据图1所示的第一实施方式的热交换装置1中，水串联地流过水热交换器20的水热交换器20a和20b。
在根据第二实施方式的热交换装置1中，水可以绕过上游的水热交换器20a。
图4是示出第二实施方式的热交换装置1的示例的视图。
在下文，将基于与根据第一实施方式的热交换装置1的差异来描述根据第二实施方式的热交换装置1，这里使用相同的附图标记，并将不重复以上给出的描述。
如图4所示，在根据第二实施方式的热交换装置1中，根据图1所示的第一实施方式的热交换装置1的设置在水热交换器20a的水出口20ad与水热交换器20b的水入口20bc之间的水管52分为水管52a和水管52b。三通阀61安装在分开的部分处。此外，从连接到水热交换器20a的水入口20ac的水管51分支出来的水管54连接到三通阀61。
也就是，当三通阀61被设定为在由箭头i标记的位置形成流体流动路径时，以与根据第一实施方式的热交换装置1相同的方式，水串联地流过上游的水热交换器20a和下游的水热交换器20b。同时，当三通阀61被设定为在由箭头ii标记的位置形成流体流动路径时，水绕过上游的水热交换器20a并且仅流过下游的水热交换器20b。
在这种情况下，水通过其流过水管54和三通阀61的由箭头ii标记的流体流动路径是流体流动旁路的示例。
通过连接到水管51的泵60，水以高压力输送。泵60可以是由逆变器型电机驱动的泵。由逆变器型电机驱动的泵可以根据水量来操作。
接下来，将描述根据第二实施方式的热交换装置1的操作。
将描述其中水被冷却的情况。在这种情况下，在供应的水和排出的水之间存在小的温度差，或者不需要完全驱动热交换装置1(在下文，称为部分负载情况)。在此部分负载情况下，三通阀61被操纵为使水流过流体流动路径ii。因此，水绕过水热交换器20a并流过水热交换器20b。
然后，打开膨胀阀45a的程度被设定为“0”(膨胀阀45a关闭)，以使制冷剂停止流过水热交换器20a并停止通过水热交换器20a的热交换。
此外，由于水绕过水热交换器20a并且仅流过水热交换器20b，所以水流的量可以增大，除非由泵60排出水的功率被控制。在这种情况下，水热交换器20a的水流的量可以通过使用电机(例如逆变器型电机)控制泵60的rpm而被调节为与水热交换器20b的水流的量相同。
结果，泵60的功耗可以通过如上所述降低泵60的功率来降低。
三通阀61、膨胀阀45a和泵60可以通过使用包括cpu的控制电路(未示出)的程序等来控制。
尽管三通阀61根据本实施方式在流体流动路径i和流体流动路径ii之间切换，但是可以控制流过流体流动路径i和流体流动路径ii的水量。也就是，流过流体流动路径i(即流过水热交换器20a)的水量可以通过流过流体流动路径ii的水量来调节。
尽管水在这里绕过上游的水热交换器20a，但是水也可以绕过下游的水热交换器20b。
此外，水热交换器20的数量可以多于两个，并且水可以绕过水热交换器20中的每个或几个。
第三实施方式
根据第一实施方式和第二实施方式的热交换装置1包括分别提供有膨胀阀45的多个水热交换器20。此外，可以确定打开每个膨胀阀45的程度以减小从所述多个水热交换器20排出的制冷剂之间的温度差。
这是因为水串联地流过水热交换器20的上游的水热交换器20a和下游的水热交换器20b。此外，这是因为上游的水热交换器20a和下游的水热交换器20b是包括相同的热传递面积(相同数量的热传递板)的板型水热交换器。
也就是，在热交换装置1冷却水的情况下，如果上游的水热交换器20a和下游的水热交换器20b是如上所述具有相同数量的热传递板的板型水热交换器，则上游的水热交换器20a的热传递量不同于下游的水热交换器20b的热传递量。这里，上游的水热交换器20a和下游的水热交换器20b分别提供有膨胀阀45a和45b以将从水热交换器20a的制冷剂入口/出口20ab排出的制冷剂的温度和从水热交换器20b的制冷剂入口/出口20bb排出的制冷剂的温度控制为彼此相同或相似。
然而，当在上游的水热交换器20a的热传递量与下游的水热交换器20b的热传递量之间没有差异(相同)或存在小的差异时，提供在上游的水热交换器20a处的膨胀阀45a的打开程度和提供在下游的水热交换器20b处的膨胀阀45b的打开程度之间将没有差异或存在小的差异。在这种情况下，上游的水热交换器20a和下游的水热交换器20b的膨胀阀45a和45b可以用一个阀代替。
图5是示出第三实施方式的热交换装置1的示例的视图。
根据第三实施方式的热交换装置1可以被设定为在上游的水热交换器20a的热传递量和下游的水热交换器20b的热传递量之间没有差异或具有小的差异。例如，当水热交换器20a和20b是板型热交换器时，其热传递量分别根据热传递面积(热传递板的数量)来设定。因此，水热交换器20a和20b的热传递面积被分别设定为其热传递量之间没有差异或具有小的差异。例如，上游的水热交换器20a的热传递面积与下游的水热交换器20b的热传递面积的比率为约1:1.8。
此外，膨胀阀45被安装为由水热交换器20a和水热交换器20b共用。
这里，膨胀阀45是膨胀器件的示例。
根据第三实施方式的热交换装置1被设定为在上游的水热交换器20a的热传递量与下游的水热交换器20b的热传递量之间没有差异(相同)或具有小的差异。因此，从上游的水热交换器20a的制冷剂入口/出口20aa排出的制冷剂的温度与从下游的水热交换器20b的制冷剂入口/出口20ba排出的制冷剂的温度之间没有差异或具有小的差异。
因此，不需要对于上游的水热交换器20a和下游的水热交换器20b的每个安装单独的膨胀阀(图1和图4的膨胀阀45a和45b)。也就是，膨胀阀45被水热交换器20a和水热交换器20b共用。
然而，水热交换器20a和水热交换器20b的热传递量(热传递面积)可以设定在一范围内以减小从水热交换器20a的制冷剂入口/出口20ab排出的制冷剂和从水热交换器20b的制冷剂入口/出口20bb排出的制冷剂之间的温度差异。
这里，当水热交换器20a和20b是板型热交换器时，热传递量(热传递面积)被设定为热传递板的数量。因此，可以容易地设定水热交换器20a和20b的热传递量。
第四实施方式
根据第一实施方式至第三实施方式，使用单个热交换装置1。然而，当大量的水应当被冷却或加热时，需要能够冷却和加热大量的水的热交换装置1。在这种情况下，多个热交换装置1可以并联地布置以对应于水的量。
图6是示出其中多个热交换装置1并联操作的热交换系统80的视图。图6的热交换系统80包括根据第一实施方式的多个热交换装置1(在图6中四个热交换装置1)。热交换装置1并联地连接在供水管70a和排出管70b之间。这些热交换装置1彼此并联地操作。
由于热交换装置1的操作已经在上面参照第一实施方式描述，所以将不重复其描述。
尽管在图6中示出根据第一实施方式的热交换装置1，但是也可以使用根据第二实施方式的热交换装置1或根据第三实施方式的热交换装置1。
第五实施方式
根据第五实施方式的热交换装置1包括两个壳体。
图7是示出根据第五实施方式的热交换装置1的外观的视图。热交换装置1包括两个壳体101和102。两个壳体101和102刚好垂直地位于彼此旁边。壳体101和102分别提供有为了维护而打开和关闭的壳体面板101a和102a。壳体面板101a和102a安装在壳体101和102的在相同的方向上彼此相邻地对齐的相同侧面处。此外，提供在热交换装置1中的风扇11a和11b设置在壳体101和102的顶表面上。空气冷却热交换器10b经由用于通风的格子(格栅)设置在壳体101和102的后表面上。随后将描述风扇11a和11b以及空气冷却热交换器10b。
壳体101和102的维护可以通过在由箭头所示的方向上集中地打开壳体面板101a和102a来执行。
壳体101是第一壳体的示例，壳体102是第二壳体的示例。
此外，由于热交换装置1被划分并容纳在垂直地对齐以彼此相邻的两个壳体101和102中，所以可以降低其高度。此外，与当热交换装置1没有划分在壳体101和壳体102中时相比，当热交换装置1被容纳在壳体101和102时能够减小体积(紧凑的尺寸)。因此，热交换装置1可以容易地运送和安装。
图8是示出第五实施方式的热交换装置1的示例的视图。图8是热交换装置1的平面图，示出壳体101和102的内部。
热交换装置1被划分并容纳在两个壳体101和102中。除了根据第一实施方式的热交换装置1之外，热交换装置1还包括壳体101和102。
壳体101容纳包括热交换装置1的水热交换器20a和20b、泵60和水管50(包括图1所示的水管51、52和53)的部分，即其中水流动的部分(水输送部分，在下文称为水回路110)。泵60在以上参照根据图4所示的第二实施方式的热交换装置1描述并且连接到图1的水管51。
水回路110包括用于控制水回路110的功率的功率控制器111。
然而，水管50是液体管的示例，水回路110是液体回路的示例。
另外，壳体102容纳包括压缩机41、蓄积器42和四通阀43的部分，即热交换装置1的其中制冷剂流动的部分(制冷剂输送部分)。然而，制冷剂经由随后将描述的制冷剂管30(例如图1所示的制冷剂管34和35)供给到壳体101。因此，壳体102容纳其中制冷剂流动的部分。这里，容纳在壳体102中的其中制冷剂流动的部分被称为制冷剂回路120。
此外，制冷剂回路120包括用于控制制冷剂回路120的功率的功率控制器121。
这里，四通阀43是多路阀的示例。
壳体101和102分别包括空气冷却热交换器10a和10b。空气冷却热交换器10a和空气冷却热交换器10b如图1所示的空气冷却热交换器10一样操作。此外，壳体101和102提供有与空气冷却热交换器10a和10b对应的风扇11a和11b(图7)。风扇11a和风扇11b如图1所示的风扇11一样操作。
膨胀阀44和膨胀阀45a和45b可以容纳在壳体101和壳体102的任何部分中。
此外，热交换装置1经由制冷剂管30(例如图1所示的制冷剂管34和35)连接在壳体101和102中。因此，尽管热交换装置1被分成壳体101和壳体102，但是组装(安装)不会复杂，并且组装(安装)时间不会增加。
此外，用于控制水回路110的功率的功率控制器111被安装在壳体101中，并且用于控制制冷剂回路120的功率的功率控制器121被安装在壳体102中。因此，可以在壳体101中执行水回路110的维护。类似地，可以在壳体102中执行制冷剂回路120的维护。也就是，不需要在壳体101和壳体102的全部进行维护。因此，可以容易地进行维护(可维护性提高)。
此外，如果分别安装在功率控制器111和121中的功率控制面板的操纵方向可以朝向壳体101和102的壳体面板101a和102a布置，则可以更高效地执行操纵。
此外，水回路110、水管50、制冷剂回路120和制冷剂管30的连接凸缘可以布置得靠近壳体101和102的壳体面板101a和102a以提高可维护性。
也就是，当维护集中在一个方向上(即在壳体101和102的壳体面板101a和102a周围)时，可以提高维护效率(可维护性)。
由于确定整个壳体的尺寸的空气冷却热交换器10被分成空气冷却热交换器10a和空气冷却热交换器10b，所以与其中空气冷却热交换器10安装在壳体的一部分处的情形相比，热交换装置1的体积可以减小(紧凑尺寸)。
图9是示出根据第五实施方式的热交换装置1的修改示例的视图。这里，壳体101不包括图8所示的泵60。如果泵60安装在热交换装置1的外部，则泵60可以不安装在壳体101内部。
这里，容纳在壳体101和102中的根据第五实施方式的热交换装置1是根据第一实施方式的热交换装置1。然而，对于其也可以使用根据第二实施方式或第三实施方式的热交换装置1。
尽管已经示出并描述了本公开的几个实施方式，但是本领域技术人员将理解，可以在这些实施方式中进行改变，而没有脱离本公开的原理和精神，本公开的范围在权利要求书及其等同物中限定。