制冷制热双向逆流换热装置的制作方法

1.本技术涉及空调的技术领域，尤其涉及一种制冷制热双向逆流换热装置。


背景技术：

2.根据传热公式q＝ka(δtm)知,换热温差δtm越大则换热量q越大。换热温差的大小与冷、热流体的相对流向有关。两换热流体平行同向流动称为“顺流”；平行逆向流动称为“逆流”。在冷、热流体的性质、流量、进出口温度及换热面积都相同的条件下，逆流布置时，冷、热流体之间具有较大的换热温差，顺流较小。因此在其他条件相同时，换热温差越大，传热量就越大，换热效果就好。对于传递同样多的热量，所需传热面积就可减少。可以理解为，逆向换热时，两种介质相互接触的时间和面积相对顺流情况下，接触面积较大，接触时间(假如两种介质流速不同)较长，能够充分进行换热。
3.此外，在换热器中同一截面位置的热流体温度一定高于冷流体温度，如果采用顺流布置，则热流体出口的终温仍需高于冷流体出口的终温；而采用逆流布置，则热流体的出口温度可以远低于冷流体的出口温度。
4.在传统的具有制热和制冷功能的换热器中，制冷模式和制热模式制冷剂在换热器内的流动方向恰好相反，而风扇的吹向固定不动，导致在制冷与制热中的某一个模式制冷剂流动方向总会与风向相同，即为“顺流”换热，影响该模式下换热器的换热效果。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例的目的在于：提供一种制冷制热双向逆流换热装置，其能够解决传统的换热器中在制冷模式和制热模式下换热器内的制冷剂流动方向相反，导致存在其中某一模式下制冷剂流动方向与风向相同的技术问题。
6.为达上述目的，本技术采用以下技术方案：
7.提供一种制冷制热双向逆流换热装置，包括:
8.换热器，所述换热器具有平行设置且依次连通的第一排换热管、第二排换热管和第三排换热管，所述第三排换热管的端口为制冷剂入口，所述第一排换热管的端口为制冷剂出口；
9.制冷剂流通管，所述制冷剂流通管包括分别可选择性开闭的第一进液管、第二进气管、第一出气管和第二出液管，所述第一进液管和第二进气管分别与所述制冷剂入口连接，所述第一出气管和第二出液管分别与所述制冷剂出口连接；
10.鼓风机，所述鼓风机用于带动气流吹过所述换热器，且吹向为由所述第一排换热管指向所述第三排换热管的方向。
11.可选的，所述第一进液管设有第一控制阀，所述第二进气管设有第二控制阀，所述第一出气管设有第三控制阀，所述第二出液管设有第四控制阀，分别通过所述第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀和第四控制阀控制各所述制冷剂流通管的开闭。
12.可选的，所述第一控制阀和第三控制阀均为单向阀，且所述第一控制阀和第三控
制阀的流通方向相同。
13.可选的，所述第二控制阀和第四控制阀均为单向阀，所述第二控制阀和第四控制阀的流通方向相同，且与所述第一控制阀的流通方向相反。
14.可选的，所述第二控制阀和第四控制阀均为电磁阀。
15.可选的，所述第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀和第四控制阀均为电磁阀。
16.可选的，还包括集液管和集气管，所述第一进液管和第二出液管分别与所述集液管连接，所述第二进气管和第一出气管分别与所述集气管连接。
17.可选的，所述换热器上具有多个换热单元，每一所述换热单元分别具有所述第一排换热管、第二排换热管和第三排换热管，每一所述换热单元分别与一组所述第一进液管、第二进气管、第一出气管和第二出液管连接；所有的所述第一进液管和第二出液管分别与所述集液管连接，所有的所述第二进气管和第一出气管分别与所述集气管连接。
18.可选的，所述换热器还包括第一横排换热管和第二横排换热管，所述第一排换热管与所述第二排换热管通过所述第一横排换热管连接，所述第二排换热管与所述第三排换热管通过所述第二横排换热管连接。
19.可选的，每一所述换热单元的流通横截面呈s形状。
20.本技术的有益效果为：通过设置可选择性开闭的制冷剂流通管，改变制冷剂流向，从而使得在换热器上的制冷剂的流向保持和风向相反，从而提高制冷剂的换热效率，提高换热器的能效。
21.此外，本方案的换热器具有第一排换热管、第二排换热管和第三排换热管，通过平行设置多排换热管延长换热路径，可有效提高热交换率。
附图说明
22.下面根据附图和实施例对本技术作进一步详细说明。
23.图1为本实施例的制冷制热双向逆流换热装置的一种实施方式在制冷模式下制冷剂的流向示意图；
24.图2为图1的制冷制热双向逆流换热装置在制热模式下制冷剂的流向示意图；
25.图3为本实施例的制冷制热双向逆流换热装置的另一种实施方式在制冷模式下制冷剂的流向示意图；
26.图4为图3的制冷制热双向逆流换热装置在制热模式下制冷剂的流向示意图；
27.图5为本实施例的换热器的局部结构示意图。
28.图中：
29.1、换热器；11、制冷剂入口；12、制冷剂出口；13、第一排换热管；14、第二排换热管；15、第三排换热管；16、第一横排换热管；17、第二横排换热管；2、第一进液管、21、第一控制阀；3、第二进气管；31、第二控制阀；4、第一出气管；41、第三控制阀；5、第二出液管；51、第四控制阀；6、集液管；7、集气管。
具体实施方式
30.为使本技术解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面对本技术实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一
部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
31.在本技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。
32.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
33.如图1-2所示，本实施例提供一种制冷制热双向逆流换热装置，包括:
34.换热器1，所述换热器1具有平行设置且依次连通的第一排换热管13、第二排换热管14和第三排换热管15，所述第三排换热管15的端口为制冷剂入口11，所述第一排换热管13的端口为制冷剂出口12；换热器1具有第一排换热管13、第二排换热管14和第三排换热管15，通过平行设置多排换热管延长换热路径，可有效提高热交换率；
35.制冷剂流通管，所述制冷剂流通管包括分别可选择性开闭的第一进液管2、第二进气管3、第一出气管4和第二出液管5，所述第一进液管2和第二进气管3分别与所述制冷剂入口11连接，所述第一出气管4和第二出液管5分别与所述制冷剂出口12连接；具体的，第一进液管2、换热器1和第一出气管4形成第一管路，第二进气管3、换热器1和第二出液管5形成第二管路；第一管路和第二管路中换热器1内的制冷剂的流向均相同，在制冷时只导通第一管路，在制热时只导通第二管路，便可实现两种模式下换热器1内的制冷剂流向统一；
36.鼓风机，所述鼓风机用于带动气流吹过所述换热器1，且吹向为由所述第一排换热管13指向所述第三排换热管15的方向。制冷剂入口11位于换热器1右侧，制冷剂出口12位于换热器1左侧，因此换热器1内制冷剂横向流动的方向为自右向左流动，鼓风机的风向自左向右流动，恰好与换热器1内制冷剂的流向相反，即形成了逆流换热结构。
37.为实现各气管和液管的开闭控制功能，作为其中一种实施方式，所述第一进液管2设有第一控制阀21，所述第二进气管3设有第二控制阀31，所述第一出气管4设有第三控制阀41，所述第二出液管5设有第四控制阀51，分别通过所述第一控制阀21、第二控制阀31、第三控制阀41和第四控制阀51控制各所述制冷剂流通管的开闭。即，通过在各气管和液管上分别设置控制阀，便可轻易实现控制个气管和液管的通断，实现本实施例的功能。
38.作为其中一种选择，所述第一控制阀21和第三控制阀41均为单向阀，且所述第一控制阀21和第三控制阀41的流通方向相同。即，在第一进液管2和第一出气管4上分别设置单向阀，且单向阀的导通方向与制冷模式下制冷剂的流向相同，如图1所示，在制冷模式下，制冷剂从第一进液管2流入换热器1，再由第一出气管4流出；而在制热模式下第一控制阀21和第三控制阀41分别关闭，第一进液管2和第一出气管4均闭合。
39.进一步的，所述第二控制阀31和第四控制阀51均为单向阀，所述第二控制阀31和
第四控制阀51的流通方向相同，且与所述第一控制阀21的流通方向相反。如图2所示，在制热模式下，制冷剂从第二进气管3流入换热器1，再由第二出液管5流出，而在制冷模式下第二控制阀31和第四控制阀51分别关闭，第二进气管3和第二出液管5均闭合。
40.从而，通过将第一控制阀21、第二控制阀31、第三控制阀41和第四控制阀51设置成简单的单向阀，便可实现自动控制单向导通的功能，采用单向阀结构简单，零件成本低。
41.需要说明的是，参照图1，在制冷模式下，制冷剂从制冷剂出口12流出后，向左流向第二出液管5时，由于第四控制阀51左边压力高，右边压力低，因此制冷剂并无法顺着第二出液管5流回，其只能从第一出气管4流出。同理，参照图2，在制热模式下，制冷剂从制冷剂出口12流出后，向右流向第一出气管4时，由于第三控制阀41左边压力低，右边压力高，因此制冷剂无法顺着第一出气管4流回，只能从第二出液管5流出。
42.作为另一种实施方式，所述第二控制阀31和第四控制阀51均为电磁阀。即，本方式结合上述的第一控制阀21和第三控制阀41均设置成单向阀的方案。将第二控制阀31和第四控制阀51设置成电磁阀，可通过电控方式控制其二者的开闭，采用电磁阀具有控制稳定的优点。
43.作为又一种实施方式，所述第一控制阀21、第二控制阀31、第三控制阀41和第四控制阀51均为电磁阀。同理，各电磁阀的开闭基于制热与制冷模式的选择控制，当打开制冷模式时，第一控制阀21和第三控制阀41打开，其余关闭；当打开制热模式时，第二控制阀31和第四控制阀51打开，其余关闭。至于两种模式下制冷剂的流动方向可参考上述的采用单向阀控制的方案，此处不再赘述。
44.进一步的，本实施例还包括集液管6和集气管7，所述第一进液管2和第二出液管5分别与所述集液管6连接，所述第二进气管3和第一出气管4分别与所述集气管7连接。即，各第一进液管2和第二出液管5共用一根集液管6，各第二进气管3和第一出气管4共用一根集气管7，简化了设备结构，节约设备成本，同时降低设备维护难度。
45.作为本实施例的一种实施方式，参照图1-2，所述换热器1上具有多个依次排列的换热单元，且在换热器1上容易结霜的换热单元(换热器靠边的区域容易结霜)上设置所述第一进液管2、第二进气管3、第一出气管4和第二出液管5，通过更改制冷剂的流动方向，使得无论制冷或制热，制冷剂流向均与风向相反，提升翅片换热器换热效率，同时能够反向除霜，降低结霜几率。
46.作为另一种实施方式，参照图3-4，所述换热器1上具有多个并排的换热单元，每一所述换热单元分别具有所述第一排换热管13、第二排换热管14和第三排换热管15，每一所述换热单元分别与一组所述第一进液管2、第二进气管3、第一出气管4和第二出液管5连接；所有的所述第一进液管2和第二出液管5分别与所述集液管6连接，所有的所述第二进气管3和第一出气管4分别与所述集气管7连接。此方式所有的换热单元都能实现逆流换热，换热效率更高。
47.参照图5，对于换热器1的具体结构，所述换热器1还包括第一横排换热管16和第二横排换热管17，所述第一排换热管13与所述第二排换热管14通过所述第一横排换热管16连接，所述第二排换热管14与所述第三排换热管15通过所述第二横排换热管17连接。
48.优选的，每一所述换热单元的流通横截面呈s形状。此结构能够在较大程度上减少换热管长度的情况下设置形成多排平行的换热管，即节约设备制造材料和成本投入，又能
够实现更高的换热效率。
49.于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
50.在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
51.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
52.以上结合具体实施例描述了本技术的技术原理。这些描述只是为了解释本技术的原理，而不能以任何方式解释为对本技术保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本技术的其它具体实施方式，这些方式都将落入本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种制冷制热双向逆流换热装置，其特征在于，包括:换热器(1)，所述换热器(1)具有平行设置且依次连通的第一排换热管(13)、第二排换热管(14)和第三排换热管(15)，所述第三排换热管(15)的端口为制冷剂入口(11)，所述第一排换热管(13)的端口为制冷剂出口(12)；制冷剂流通管，所述制冷剂流通管包括分别可选择性开闭的第一进液管(2)、第二进气管(3)、第一出气管(4)和第二出液管(5)，所述第一进液管(2)和第二进气管(3)分别与所述制冷剂入口(11)连接，所述第一出气管(4)和第二出液管(5)分别与所述制冷剂出口(12)连接；鼓风机，所述鼓风机用于带动气流吹过所述换热器(1)，且吹向为由所述第一排换热管(13)指向所述第三排换热管(15)的方向。2.根据权利要求1所述的制冷制热双向逆流换热装置，其特征在于，所述第一进液管(2)设有第一控制阀(21)，所述第二进气管(3)设有第二控制阀(31)，所述第一出气管(4)设有第三控制阀(41)，所述第二出液管(5)设有第四控制阀(51)，分别通过所述第一控制阀(21)、第二控制阀(31)、第三控制阀(41)和第四控制阀(51)控制各所述制冷剂流通管的开闭。3.根据权利要求2所述的制冷制热双向逆流换热装置，其特征在于，所述第一控制阀(21)和第三控制阀(41)均为单向阀，且所述第一控制阀(21)和第三控制阀(41)的流通方向相同。4.根据权利要求3所述的制冷制热双向逆流换热装置，其特征在于，所述第二控制阀(31)和第四控制阀(51)均为单向阀，所述第二控制阀(31)和第四控制阀(51)的流通方向相同，且与所述第一控制阀(21)的流通方向相反。5.根据权利要求3所述的制冷制热双向逆流换热装置，其特征在于，所述第二控制阀(31)和第四控制阀(51)均为电磁阀。6.根据权利要求2所述的制冷制热双向逆流换热装置，其特征在于，所述第一控制阀(21)、第二控制阀(31)、第三控制阀(41)和第四控制阀(51)均为电磁阀。7.根据权利要求1-6中任一所述的制冷制热双向逆流换热装置，其特征在于，还包括集液管(6)和集气管(7)，所述第一进液管(2)和第二出液管(5)分别与所述集液管(6)连接，所述第二进气管(3)和第一出气管(4)分别与所述集气管(7)连接。8.根据权利要求7所述的制冷制热双向逆流换热装置，其特征在于，所述换热器(1)上具有多个换热单元，每一所述换热单元分别具有所述第一排换热管(13)、第二排换热管(14)和第三排换热管(15)，每一所述换热单元分别与一组所述第一进液管(2)、第二进气管(3)、第一出气管(4)和第二出液管(5)连接；所有的所述第一进液管(2)和第二出液管(5)分别与所述集液管(6)连接，所有的所述第二进气管(3)和第一出气管(4)分别与所述集气管(7)连接。9.根据权利要求8所述的制冷制热双向逆流换热装置，其特征在于，所述换热器(1)还包括第一横排换热管(16)和第二横排换热管(17)，所述第一排换热管(13)与所述第二排换热管(14)通过所述第一横排换热管(16)连接，所述第二排换热管(14)与所述第三排换热管(15)通过所述第二横排换热管(17)连接。10.根据权利要求9所述的制冷制热双向逆流换热装置，其特征在于，每一所述换热单
元的流通横截面呈s形状。

技术总结
本实用新型公开一种制冷制热双向逆流换热装置，包括:换热器，换热器具有平行设置且依次连通的第一排换热管、第二排换热管和第三排换热管，第三排换热管的端口为制冷剂入口，第一排换热管的端口为制冷剂出口；制冷剂流通管，制冷剂流通管包括分别可选择性开闭的第一进液管、第二进气管、第一出气管和第二出液管，第一进液管和第二进气管分别与制冷剂入口连接，第一出气管和第二出液管分别与制冷剂出口连接；鼓风机，鼓风机用于带动气流吹过换热器，且吹向为由第一排换热管指向第三排换热管的方向。通过选择性开闭第一进液管、第二进气管、第一出气管和第二出液管，无论在制冷模式还是制热模式，本方案在换热器内都能保持逆流换热。热。热。


技术研发人员：沈正超 何宇 雷朋飞 宗毅 吴东华
受保护的技术使用者：广东芬尼克兹节能设备有限公司
技术研发日：2021.11.01
技术公布日：2022/5/25