CN103743266A

CN103743266A - 热交换器及其控制方法、空调室外机及室内机

Info

Publication number: CN103743266A
Application number: CN201410026046.0A
Authority: CN
Inventors: 杜泽锋; 李国华
Original assignee: TCL Air Conditioner Zhongshan Co Ltd
Current assignee: TCL Air Conditioner Zhongshan Co Ltd
Priority date: 2014-01-20
Filing date: 2014-01-20
Publication date: 2014-04-23
Anticipated expiration: 2034-01-20
Also published as: CN103743266B

Abstract

本发明公开了热交换器及其控制方法，所述热交换器的控制方法包括：当所述热交换器的冷媒流速大于第一预设流速时，开启所述第一电磁阀及所述第二电磁阀，关闭所述第三电磁阀，所述热交换器的冷媒在所述第一热交换部及所述第二热交换部中以并联的方式流动；当所述热交换器的冷媒流速小于第二预设流速时，关闭所述第一电磁阀及所述第二电磁阀，开启所述第三电磁阀，所述热交换器的冷媒在所述第一热交换部及所述第二热交换部中以串联的方式流动。本发明还公开了空调室外机及室内机。本发明的热交换器可在空调的负荷不同的情况下，根据冷媒流速的不同自由变更其流程布置，从而提高空调在不同负荷下的换热效率。

Description

热交换器及其控制方法、空调室外机及室内机

技术领域

本发明涉及热交换领域，尤其涉及热交换器及其控制方法，以及包括所述热交换器的空调室外机及室内机。

背景技术

空调在不同的负荷下运行时，压缩机转速或输出容积会发生变化，当压缩机转速高或输出容积大时，在空调的热交换器内循环的冷媒质量流量大、流速快、流动阻力大；当压缩机转速低或输出容积小时，在空调的热交换器内循环的冷媒质量流量小、流速低、流动阻力小；因此，在其它条件一定的情况下，冷媒的流速影响热交换器换热效率。在现有技术中，不论在何种条件下，通常热交换器的流程布置均固定不变，这种流程布置一般是按压缩机最高转速或输出容积最大的状态确定的，因此，在压缩机转速低或输出容积小时，无法达到热交换器的最佳换热效率。

发明内容

本发明的主要目的在于提供热交换器及其控制方法，以及包括所述热交换器的空调室外机及室内机，所述热交换器可在空调的负荷不同的情况下，根据冷媒流速的不同自由变更其流程布置，从而提高空调在不同负荷下的换热效率。

为实现上述目的，本发明提供的热交换器，包括第一冷媒出入端、第二冷媒出入端、第一热交换部、第二热交换部、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀；其中，

所述第一冷媒出入端分别与所述第一热交换部的第一端及所述第一电磁阀的第一端连接；所述第一电磁阀的第二端分别与所述第三电磁阀的第一端及所述第二热交换部的第一端连接；所述第一热交换部的第二端分别与所述第三电磁阀的第二端及所述第二电磁阀的第一端连接；所述第二电磁阀的第二端及所述第二热交换部的第二端分别与所述第二冷媒出入端连接。

优选地，所述第一热交换部及第二热交换部包括换热管，所述换热管为铜管或铝管。

优选地，还包括第三热交换部、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀；其中，

所述第四电磁阀的第一端与所述第一电磁阀的第二端连接；所述第四电磁阀的第二端分别与所述第六电磁阀的第一端及所述第三热交换部的第一端连接；所述第六电磁阀的第二端与所述第二热交换部的第二端、所述第二电磁阀的第二端及所述第五电磁阀的第一端连接；所述第五电磁阀的第二端及所述第三热交换部的第二端分别与所述第二冷媒出入端连接。

优选地，所述第一热交换部、第二热交换部、第三热交换部包括换热管，所述换热管为铜管或铝管。

优选地，所述换热管外设有散热铝箔。

本发明进一步提供一种所述的热交换器的控制方法，包括：

当所述热交换器的冷媒流速大于第一预设流速时，开启所述第一电磁阀及所述第二电磁阀，关闭所述第三电磁阀，所述热交换器的冷媒在所述第一热交换部及所述第二热交换部中以并联的方式流动；

当所述热交换器的冷媒流速小于第二预设流速时，关闭所述第一电磁阀及所述第二电磁阀，开启所述第三电磁阀，所述热交换器的冷媒在所述第一热交换部及所述第二热交换部中以串联的方式流动。

优选地，所述热交换器还包括第三热交换部、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀；其中，所述第四电磁阀的第一端与所述第一电磁阀的第二端连接；所述第四电磁阀的第二端分别与所述第六电磁阀的第一端及所述第三热交换部的第一端连接；所述第六电磁阀的第二端与所述第二热交换部的第二端、所述第二电磁阀的第二端及所述第五电磁阀的第一端连接；所述第五电磁阀的第二端及所述第三热交换部的第二端分别与所述第二冷媒出入端连接；所述热交换器的控制方法还包括：

当所述热交换器的冷媒流速大于第一预设流速时，开启所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第四电磁阀及所述第五电磁阀，关闭所述第三电磁阀、所述第六电磁阀，所述热交换器的冷媒在所述第一热交换部、所述第二热交换部及所述第三热交换部中以并联的方式流动；

当所述热交换器的冷媒流速小于第二预设流速时，关闭所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第四电磁阀及所述第五电磁阀，开启所述第三电磁阀、所述第六电磁阀，所述热交换器的冷媒在所述第一热交换部、所述第二热交换部及所述第三热交换部中以串联的方式流动。

优选地，还包括：

当所述热交换器的冷媒流速小于等于所述第一预设流速且大于等于所述第二预设流速时，开启所述第一电磁阀、所述第二电磁阀及所述第六电磁阀，关闭所述第三电磁阀、所述第四电磁阀及所述第五电磁阀，所述热交换器的冷媒在所述第一热交换部、所述第二热交换部中以并联的方式流动至所述第三热交换部中。

本发明进一步提供一种空调室内机，包括所述的热交换器。

本发明进一步提供一种空调室外机，包括所述的热交换器。

本发明热交换器的控制方法包括：当所述热交换器的冷媒流速大于第一预设流速时，开启所述第一电磁阀及所述第二电磁阀，关闭所述第三电磁阀，所述热交换器的冷媒在所述第一热交换部及所述第二热交换部中以并联的方式流动；当所述热交换器的冷媒流速小于第二预设流速时，关闭所述第一电磁阀及所述第二电磁阀，开启所述第三电磁阀，所述热交换器的冷媒在所述第一热交换部及所述第二热交换部中以串联的方式流动。本发明的热交换器可在空调的负荷不同的情况下，根据冷媒流速的不同自由变更其流程布置，从而提高空调在不同负荷下的换热效率。

附图说明

图1为本发明热交换器第一实施例的结构示意图；

图2为图1中所示热交换器的电路结构示意图；

图3为图1中所示热交换器的流程布置及高负荷制冷时冷媒流向示意图；

图4为图1中所示热交换器的流程布置及低负荷制冷时冷媒流向示意图；

图5为本发明热交换器第二实施例的结构示意图；

图6为图5中所示热交换器的电路结构示意图；

图7为图5中所示热交换器的流程布置及高负荷制冷时冷媒流向示意图；

图8为图5中所示热交换器的流程布置及低负荷制冷时冷媒流向示意图；

图9为图5中所示热交换器的流程布置及中负荷制冷时冷媒流向示意图；

图10为图5中所示热交换器的流程布置及制热时冷媒流向示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

以下结合说明书附图及具体实施例进一步说明本发明的技术方案。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种热交换器。

参照图1及图2，图1为本发明热交换器第一实施例的结构示意图；图2为图1中所示热交换器的电路结构示意图；在第一实施例中，该热交换器包括第一冷媒出入端A、第二冷媒出入端B、第一热交换部10、第二热交换部20、第一电磁阀SV1、第二电磁阀SV2、第三电磁阀SV3；其中，所述第一冷媒出入端A分别与所述第一热交换部10的第一端及所述第一电磁阀SV1的第一端连接；所述第一电磁阀SV1的第二端分别与所述第三电磁阀SV3的第一端及所述第二热交换部20的第一端连接；所述第一热交换部10的第二端分别与所述第三电磁阀SV3的第二端及所述第二电磁阀SV2的第一端连接；所述第二电磁阀SV2的第二端及所述第二热交换部20的第二端分别与所述第二冷媒出入端B连接。进一步地，所述第一热交换部10及第二热交换部20包括换热管，所述换热管为铜管或铝管；冷媒在所述换热管内部流动，所述换热管起到了传热作用。

在热交换器中，冷媒的导热系数与热交换器中冷媒的流速相关，热交换器中冷媒的流速越快，冷媒的传热系数越大。但是，从另外一方面来说，冷媒流速越快，其流动阻力越大，能量损失越大，消耗的功率越大；冷媒流速越低，流动阻力越小，能量损失越小，消耗的功率越小。因此该第一实施例根据空调的负荷变化设计空调的热交换器，首先设定第一预设流速及第二预设流速，所述第一预设流速大于等于所述第二预设流速，以空调制冷为例，参照图3，图3为图1中所示热交换器的流程布置及高负荷制冷时冷媒流向示意图；当所述热交换器的冷媒流速大于第一预设流速时，也即所述空调以高负荷制冷运行，此时开启所述第一电磁阀SV1及所述第二电磁阀SV2，关闭所述第三电磁阀SV3，所述热交换器的冷媒在所述第一热交换部10及所述第二热交换部20中以并联的方式流动；在保证空调系统在高负荷时的性能的同时，降低了流动阻力损失；参照图4，图4为图1中所示热交换器的流程布置及低负荷制冷时冷媒流向示意图；当所述热交换器的冷媒流速小于第二预设流速时，也即所述空调以低负荷制冷运行，此时关闭所述第一电磁阀SV1及所述第二电磁阀SV2，开启所述第三电磁阀SV3，所述热交换器的冷媒在所述第一热交换部10及所述第二热交换部20中以串联的方式流动，从而提高了冷媒的流速，进而提高了热交换器的传热系数。在以上图3及图4的实施例中，当所述热交换器的冷媒流速小于等于第一预设流速，且大于等于第二预设流速时，说明当前流速在合适的范围内，所述热交换器的冷媒保持当前的流动方式。在以上图3及图4的实施例中，所述第一预设流速优选为等于所述第二预设流速，本实施例的热交换器可在空调的负荷不同的情况下，根据冷媒流速的不同自由变更其流程布置，从而提高空调在不同负荷下的换热效率。

参照图5及图6，图5为本发明热交换器第二实施例的结构示意图；图6为图5中所示热交换器的电路结构示意图；进一步地，还包括第三热交换部30、第四电磁阀SV4、第五电磁阀SV5、第六电磁阀SV6；其中，所述第四电磁阀SV4的第一端与所述第一电磁阀SV1的第二端连接；所述第四电磁阀SV4的第二端分别与所述第六电磁阀SV6的第一端及所述第三热交换部30的第一端连接；所述第六电磁阀SV6的第二端与所述第二热交换部20的第二端、所述第二电磁阀SV2的第二端及所述第五电磁阀SV5的第一端连接；所述第五电磁阀SV5的第二端及所述第三热交换部30的第二端分别与所述第二冷媒出入端B连接。进一步地，所述第一热交换部10、第二热交换部20、第三热交换部30包括换热管，所述换热管为铜管或铝管，冷媒在所述换热管内部流动，所述换热管起到了传热作用。

在所述第二实施例中，参照图7，图7为图5中所示热交换器的流程布置及高负荷制冷时冷媒流向示意图；当所述热交换器的冷媒流速大于第一预设流速时，开启所述第一电磁阀SV1、所述第二电磁阀SV2、所述第四电磁阀SV4及所述第五电磁阀SV5，关闭所述第三电磁阀SV3及所述第六电磁阀SV6，所述热交换器的冷媒在所述第一热交换部10、所述第二热交换部20及所述第三热交换部30中以并联的方式流动；在保证空调系统在高负荷时的性能的同时，降低了流动阻力损失；参照图8，图8为图5中所示热交换器的流程布置及低负荷制冷时冷媒流向示意图；当所述热交换器的冷媒流速小于第二预设流速时，关闭所述第一电磁阀SV1、所述第二电磁阀SV2、所述第四电磁阀SV4及所述第五电磁阀SV5，开启所述第三电磁阀SV3及所述第六电磁阀SV6，所述热交换器的冷媒在所述第一热交换部10、所述第二热交换部20及所述第三热交换部30中以串联的方式流动；提高了冷媒的流速，进而提高了热交换器的传热系数；参照图9，图9为图5中所示热交换器的流程布置及中负荷制冷时冷媒流向示意图；当所述热交换器的冷媒流速小于等于所述第一预设流速且大于等于所述第二预设流速时，开启所述第一电磁阀SV1、所述第二电磁阀SV2及所述第六电磁阀SV6，关闭所述第三电磁阀SV3、所述第四电磁阀SV4及所述第五电磁阀SV5，所述热交换器的冷媒在所述第一热交换部10、所述第二热交换部20中以并联的方式流动至所述第三热交换部30中；将冷媒的流速及其流动阻力损失控制在合理的范围内，在保证空调系统性能的同时，控制降低其流动阻力损失。

进一步地，所述换热管外设有散热铝箔，所述散热铝箔被胀紧在所述换热管上，起到延展空气侧换热面积并提高换热效率的作用。

如图1至图4所示，本发明进一步提供一种上述第一实施例中的热交换器的控制方法，包括：当所述热交换器的冷媒流速大于第一预设流速时，开启所述第一电磁阀SV1及所述第二电磁阀SV2，关闭所述第三电磁阀SV3，所述热交换器的冷媒在所述第一热交换部10及所述第二热交换部20中以并联的方式流动；当所述热交换器的冷媒流速小于第二预设流速时，关闭所述第一电磁阀SV1及所述第二电磁阀SV2，开启所述第三电磁阀SV3，所述热交换器的冷媒在所述第一热交换部10及所述第二热交换部20中以串联的方式流动。本实施例的热交换器可在空调的负荷不同的情况下，根据冷媒流速的不同自由变更其流程布置，从而提高空调在不同负荷下的换热效率。

以空调制冷为例，首先设定第一预设流速及第二预设流速，所述第一预设流速大于等于所述第二预设流速，在空调高负荷制冷时，热交换器中的冷媒的流向如图3所示，所述热交换器的冷媒流速大于第一预设流速，此时开启所述第一电磁阀SV1及所述第二电磁阀SV2，关闭所述第三电磁阀SV3，也即，所述第一电磁阀SV1的第一端及第二端连接，所述第二电磁阀SV2的第一端及第二端连接，所述第三电磁阀SV3的第一端及第二端断开，所述热交换器的冷媒在所述第一热交换部10及所述第二热交换部20中以并联的方式流动；也即冷媒自所述第一冷媒出入口A进入之后，同时进入所述第一热交换部10及所述第二热交换部20之后，从所述第二冷媒出入口B流出；提高了冷媒的流速，进而提高了热交换器的传热系数。

当空调进行低负荷制冷时，热交换器中的冷媒的流向如图4所示，所述热交换器的冷媒流速小于第二预设流速，此时关闭所述第一电磁阀SV1及所述第二电磁阀SV2，开启所述第三电磁阀SV3，也即，所述第一电磁阀SV1的第一端及第二端断开，所述第二电磁阀SV2的第一端及第二端断开，所述第三电磁阀SV3的第一端及第二端连接，所述热交换器的冷媒在所述第一热交换部10及所述第二热交换部20中以串联的方式流动；也即冷媒自所述第一冷媒出入口A进入之后，经过所述第一热交换部10之后流入所述第二热交换部20，随后从所述第二冷媒出入口B流出；从而提高了冷媒的流速，进而提高了热交换器的传热系数。

进一步地，如图5至图9所示，所述热交换器还包括第三热交换部30、第四电磁阀SV4、第五电磁阀SV5、第六电磁阀SV6；其中，所述第四电磁阀SV4的第一端与所述第一电磁阀SV1的第二端连接；所述第四电磁阀SV4的第二端分别与所述第六电磁阀SV6的第一端及所述第三热交换部30的第一端连接；所述第六电磁阀SV6的第二端与所述第二热交换部20的第二端、所述第二电磁阀SV2的第二端及所述第五电磁阀SV5的第一端连接；所述第五电磁阀SV5的第二端及所述第三热交换部30的第二端分别与所述第二冷媒出入端B连接。

如图7至图9所示，在所述第二实施例中，所述热交换器的控制方法还包括：

以空调制冷为例，参照图7，当所述热交换器的冷媒流速大于第一预设流速时，也即空调以高负荷制冷运行，此时开启所述第一电磁阀SV1、所述第二电磁阀SV2、所述第四电磁阀SV4及所述第五电磁阀SV5，关闭所述第三电磁阀SV3、所述第六电磁阀SV6，所述热交换器的冷媒在所述第一热交换部10、所述第二热交换部20及所述第三热交换部30中以并联的方式流动；也即，当所述热交换器的冷媒流速大于第一预设流速时，所述第一电磁阀SV1的第一端及第二端、所述第二电磁阀SV2的第一端及第二端、所述第四电磁阀SV4的第一端及第二端及所述第五电磁阀SV5的第一端及第二端连接；所述第三电磁阀SV3的第一端及第二端及所述第六电磁阀SV6的第一端及第二端断开，所述热交换器的冷媒在所述第一热交换部10、所述第二热交换部20及所述第三热交换部30中以并联的方式流动；也即冷媒自所述第一冷媒出入口A进入之后，同时进入所述第一热交换部10、所述第二热交换部20及所述第三热交换部30之后，从所述第二冷媒出入口B流出；在保证空调系统在高负荷时的性能的同时，降低了流动阻力损失，提高了换热效率。

以空调制冷为例，参照图8，当所述热交换器的冷媒流速小于第二预设流速时，也即空调以低负荷制冷运行，此时关闭所述第一电磁阀SV1、所述第二电磁阀SV2、所述第四电磁阀SV4及所述第五电磁阀SV5，开启所述第三电磁阀SV3、所述第六电磁阀SV6，所述热交换器的冷媒在所述第一热交换部10、所述第二热交换部20及所述第三热交换部30中以串联的方式流动。也即，当所述热交换器的冷媒流速小于第二预设流速时，所述第一电磁阀SV1的第一端及第二端、所述第二电磁阀SV2的第一端及第二端、所述第四电磁阀SV4的第一端及第二端及所述第五电磁阀SV5的第一端及第二端断开，所述第三电磁阀SV3的第一端及第二端及所述第六电磁阀SV6的第一端及第二端连接，所述热交换器的冷媒在所述第一热交换部10、所述第二热交换部20及所述第三热交换部30中以串联的方式流动；也即冷媒自所述第一冷媒出入口A进入之后，先后经过所述第一热交换部10、所述第二热交换部20、所述第三热交换部30之后，从所述第二冷媒出入口B流出；提高了冷媒的流速，进而提高了热交换器的传热系数。

以空调制冷为例，参照图9，当所述热交换器的冷媒流速小于等于所述第一预设流速且大于等于所述第二预设流速时，也即空调以中负荷制冷运行，此时开启所述第一电磁阀SV1、所述第二电磁阀SV2及所述第六电磁阀SV6，关闭所述第三电磁阀SV3、所述第四电磁阀SV4及所述第五电磁阀SV5，所述热交换器的冷媒在所述第一热交换部10、所述第二热交换部20中以并联的方式流动至所述第三热交换部30中。也即，当所述热交换器的冷媒流速小于等于所述第一预设流速且大于等于所述第二预设流速时，所述第一电磁阀SV1的第一端及第二端、所述第二电磁阀SV2的第一端及第二端及所述第六电磁阀SV6的第一端及第二端连接，所述第三电磁阀SV3的第一端及第二端、所述第四电磁阀SV4的第一端及第二端及所述第五电磁阀SV5的第一端及第二端断开，所述热交换器的冷媒在所述第一热交换部10、所述第二热交换部20中以并联的方式流动至所述第三热交换部30中；也即冷媒自所述第一冷媒出入口A进入之后，首先同时进入所述第一热交换部10及所述第二热交换部20，之后再进入所述第三热交换部30，并从所述第二冷媒出入口B流出；将冷媒的流速及其流动阻力损失控制在合理的范围内，在保证空调系统性能的同时，控制降低其流动阻力损失。

同理，当空调制热时，参照图10，图10为图5中所示热交换器的流程布置及制热时冷媒流向示意图，热交换器中的冷媒流向与制冷时相反。

本发明进一步提供一种空调室内机，包括所述的热交换器。也即，上述热交换器可以设置于空调的室内机中。

本发明进一步提供一种空调室外机，包括所述的热交换器。也即，上述热交换器可以设置于空调的室外机中。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制其专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种热交换器，其特征在于，包括第一冷媒出入端、第二冷媒出入端、第一热交换部、第二热交换部、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀；其中，

2.如权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述第一热交换部及第二热交换部包括换热管，所述换热管为铜管或铝管。

3.如权利要求1所述的热交换器，其特征在于，还包括第三热交换部、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀；其中，

4.如权利要求3所述的热交换器，其特征在于，所述第一热交换部、第二热交换部、第三热交换部包括换热管，所述换热管为铜管或铝管。

5.如权利要求2或4所述的热交换器，其特征在于，所述换热管外设有散热铝箔。

6.一种如权利要求1所述的热交换器的控制方法，其特征在于，包括：

7.如权利要求6所述的热交换器的控制方法，其特征在于，所述热交换器还包括第三热交换部、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀；其中，所述第四电磁阀的第一端与所述第一电磁阀的第二端连接；所述第四电磁阀的第二端分别与所述第六电磁阀的第一端及所述第三热交换部的第一端连接；所述第六电磁阀的第二端与所述第二热交换部的第二端、所述第二电磁阀的第二端及所述第五电磁阀的第一端连接；所述第五电磁阀的第二端及所述第三热交换部的第二端分别与所述第二冷媒出入端连接；所述热交换器的控制方法还包括：

8.如权利要求7所述的热交换器的控制方法，其特征在于，还包括：

9.一种空调室内机，其特征在于，包括权利要求1至5任一项所述的热交换器。

10.一种空调室外机，其特征在于，包括权利要求1至5任一项所述的热交换器。