CN110530074B - 一种六通阀、基于六通阀的热交换系统及其热交换方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种六通阀、基于六通阀的热交换系统及其热交换方法。空调制冷时，压缩机产生的高温液体换热介质中的热量直接在空调外机中散失，造成了能量的浪费。本发明一种六通阀，包括主阀座和主阀芯。主阀芯设置在主阀座的内腔中。主阀座上设置有液体换热介质入口、第一主液出口、第二主液出口、第一副液出口、第二副液出口和气体换热介质出口。主阀芯包括端部活塞板和流向调节板。流向调节板由一体成型的第一封口板、第二封口板和凹形流道板组成。本发明中的六通阀通过主阀芯的运动，能够实现切换压缩机输出的液体换热介质的流动回路，实现对空调制冷制热之间的切换，且能够调节液体换热介质流向不同换热装置的比例。

Description

一种六通阀、基于六通阀的热交换系统及其热交换方法

技术领域

本发明属于热交换技术领域，具体涉及一种六通阀、基于六通阀的热交换系统及其热交换方法。

背景技术

现有的空调机组热交换系统中常使用四通阀来进行制冷模式和制热模式之间的切换。空调制冷时，压缩机产生的高温气体介质中的热量直接在空调外机中散失，造成了能量的浪费。同时，越来越多的家庭开始使用空气能热水器，空气能热水器正是利用压缩机产生的高温气体介质进行水的加热。因此，设计一种利用空调机组中浪费的热量对生活用水进行加热的装置能够节约能源；另一方面，在不需要使用空调的季节，可以利用空调的压缩机和室外机组为热水器供热，提高了设备利用率并进一步节约能源。

发明内容

本发明的目的在于提供一种六通阀、基于六通阀的热交换系统及其热交换方法。

本发明一种六通阀，包括主阀座和主阀芯。所述的主阀芯设置在主阀座的内腔中。主阀座上设置有气体介质入口、第一主气出口、第二主气出口、第一副气出口、第二副气出口和气体介质出口。依次排列的第二主气出口、第一主气出口、气体介质出口、第一副气出口、第二副气出口位于主阀座的第一介质出入侧面上。气体介质入口位于主阀座内腔的第二介质出入侧面上。

所述的主阀芯包括端部活塞板和流向调节板。两块端部活塞板与主阀座的内腔构成滑动副。流向调节板设置在两块端部活塞板之间。两块端部活塞板将主阀座的内腔分隔为两块端部活塞板之间的流道腔和两块端部活塞板外侧的第一驱动腔、第二驱动腔。所述的流向调节板由一体成型的第一封口板、第二封口板和凹形流道板组成。凹形流道板的两端与第一封口板、第二封口板的相对端分别连接。第一封口板的一侧侧面与第一主气出口、第二主气出口相互平齐。第二封口板的一侧侧面与第一副气出口、第二副气出口相互平齐。第一封口板上开设有第一通流缺口。第二封口板上开设有第二通流缺口。凹形流道板将流道腔分隔为凹形流道板内侧的低温气体流动腔和凹形流道板外侧的高温气体流动腔。

所述主阀座上的气体介质出口与凹形流道板内侧的低温气体流动腔连通。第一主气出口或第二主气出口与第一通流缺口连通的状态下，第一副气出口与凹形流道板内侧的低温气体流动腔连通。第一副气出口或第二副气出口与第二通流缺口连通的状态下，第一主气出口与凹形流道板内侧的低温气体流动腔连通。

本发明一种基于六通阀的热交换系统，包括换向阀、第一单向阀、第二单向阀、第一三通接头、第二三通接头、压缩机、第一换热装置、第二换热装置、第三换热装置和六通阀。

所述压缩机的输入口、主阀座上的气体介质出口及换向阀的回气口连接。压缩机的输出口、主阀座上的气体介质入口及换向阀的进气口连接。换向阀的第一工作口与主阀座内的第一驱动腔连接，第二工作口与主阀座内的第二驱动腔连接。第一单向阀、第二单向阀的输入口与主阀座上的第二主气出口、第二副气出口分别连接，输出口与第一三通接头的第一个开口、第二个开口分别连接；第一三通接头的第三个开口与第一换热装置的第一个介质接口连接。

第一换热装置的第二个介质接口与第二三通接头的第一个开口连接。第二三通接头的第二个开口与第二换热装置的第一个介质接口连接。第二换热装置的第二个介质接口与主阀座上的第一主气出口连接。第二三通接头的第三个开口与第三换热装置的第一个介质接口连接。第三换热装置的第二个介质接口与主阀座上的第一副气出口连接。

作为优选，所述的主阀芯还包括连接杆。所述连接杆的两端与两块端部活塞板的相对侧面分别固定。

作为优选，第一通流缺口的宽度大于第一主气出口与第二主气出口的间距。第二通流缺口的宽度大于第一副气出口与第二副气出口的间距。

作为优选，主阀芯在主阀座内滑动至第一极限位置的状态下，第一副气出口与第二封口板上的第二通流缺口连通，第二副气出口与第二通流缺口错开。主阀芯在主阀座内滑动至第二极限位置的状态下，第一主气出口与第一封口板上的第一通流缺口连通，第二主气出口与第一通流缺口错开。所述的第一主气出口、第二主气出口、第一副气出口及第二副气出口处均设置有流量计。

作为优选，所述主阀座内腔的两端均设置有行程开关。

作为优选，所述的换向阀采用O型三位四通阀。

作为优选，所述压缩机的输出口连接有压力传感器。

作为优选，所述的第一换热装置为热水器。所述的第二换热装置为空调内机。所述的第三换热装置为空调外机。

该基于六通阀的热交换系统的热交换方法，包括第二换热装置制冷(空调制冷)方法、第二换热装置制热(空调制热)方法和第一换热装置独立制热(热水器单独加热)方法。

第二换热装置制冷方法具体如下：

步骤一、控制换向阀动作及主阀芯位置，使主阀座上的第二副气出口与第二封口板上的第二通流缺口连通，之后，保持主阀芯静止。

步骤二、压缩机压缩气体介质，得到高温气体介质，压缩机输出的高温气体介质经第二副气出口流入第一换热装置。流入第一换热装置的高温气体介质的热量转移到第一换热装置的负载中。

第一换热装置输出的高温气体介质流入第二换热装置。高温气体介质在第二换热装置中汽化，吸收第二换热装置所在环境的热量。第二换热装置输出的气体介质经第一主气出口、气体介质出口重新输入压缩机进行压缩。

步骤三、当第一换热装置水箱中的水加热到预设温度后，控制换向阀动作，使主阀芯移动，减少流入第一换热装置的高温气体介质，增加流入第三换热装置中的高温气体介质。流入第三换热装置的高温气体介质的热量散发到第三换热装置所在环境中，实现高温气体介质的降温，第三换热装置输出的高温气体介质流入第二换热装置中汽化，吸收第二换热装置所在环境中的热量。

第二换热装置制热方法具体如下：

步骤一、控制换向阀动作，主阀芯移动，使得主阀座上的第一主气出口及第二主气出口均与第一封口板上的第一通流缺口连通。之后，主阀芯保持静止。

步骤二、压缩机压缩气体介质，得到高温气体介质；压缩机输出的高温气体介质经第二主气出口流入第一换热装置，经第一主气出口流入第二换热装置。流入第一换热装置的高温气体介质的热量转移到第一换热装置所在负载中。流入第二换热装置的高温气体介质的热量转移到第二换热装置所在环境中，升高第二换热装置所在环境的温度。

第一换热装置及第二换热装置输出的高温气体介质流入第三换热装置。高温气体介质在第三换热装置中汽化，吸收第三换热装置所在环境的热量。第三换热装置输出的气体介质经第一副气出口、气体介质出口重新输入压缩机进行压缩。

步骤三、当第二换热装置需要提升制热能力时，控制换向阀动作，主阀芯移动，使得流入第一换热装置的高温气体介质的流量减少，更多的高温气体介质流入第二换热装置中，提升第二换热装置的制热能力。

当第一换热装置水箱中的水加热到预设温度后，控制换向阀动作，主阀芯移动，使得流入第一换热装置的高温气体介质的流量减少，第一换热装置水箱中水的温度保持在预设温度；降低压缩机的运行功率，使得第二换热装置的制热能力不变，降低能耗。

若要提升流入第一换热装置高温气体介质的流量从而提高热水器加热功率，则控制换向阀动作，使主阀芯沿着与本步骤前述方向相反的方向移动即可。

第一换热装置独立制热方法如下：

步骤一、控制换向阀动作，主阀芯移动，使得第一主气出口与第一封口板上的第一通流缺口错开，第二主气出口与第一封口板上的第一通流缺口连通，之后主阀芯保持静止。

步骤二、压缩机压缩气体介质，得到高温气体介质；压缩机输出的高温气体介质经第二主气出口流入第一换热装置。流入第一换热装置的高温气体介质的热量转移到第一换热装置所在负载中。

第一换热装置输出的高温气体介质流入第三换热装置。高温气体介质在第三换热装置中汽化，吸收第三换热装置所在环境的热量。第三换热装置输出的气体介质经第一副气出口、气体介质出口重新输入压缩机进行压缩。

步骤三、当第一换热装置水箱中的水加热到预设温度后，降低压缩机的运行功率，使得流入第一换热装置的高温气体介质的流量减小，第一换热装置水箱中水的温度保持在预设温度。

本发明具有的有益效果是：

1、本发明中的六通阀通过主阀芯的运动，能够实现切换压缩机输出的高温气体介质的流动回路，实现对空调制冷制热之间的切换，且能够调节高温气体介质流向不同换热装置的比例。

2、本发明通过换向阀来作为先导阀，实现主阀芯的无级调节，继而实现了不同换热装置流量比例的无级调节。

3、本发明利用空调制冷所排放的热量来加热水，利用空调闲置期室外机设备加热水箱中的水，提高设备利用率并节约能量，为大量居民提供一种节能方案。

附图说明

图1是本发明在第二换热装置制冷状态下的整体结构示意图；

图2是本发明在第二换热装置制热状态下的整体结构示意图；

图3是本发明中六通阀与换向阀的组合示意图；

图4是本发明中六通阀在第一极限位置的示意图；

图5是本发明中六通阀在第二极限位置的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

如图1和2所示，一种基于六通阀1的热交换系统，包括六通阀1、换向阀2、第一单向阀3、第二单向阀4、第一三通接头5、第二三通接头6、压缩机7、第一换热装置8、第二换热装置9和第三换热装置10。第一换热装置8仅具有制热能力，具体为热水器。第二换热装置9具有制冷和制热能力，具体为空调内机。第三换热装置10为室外的换热装置，具体为空调外机。

如图3、4和5所示，六通阀1包括主阀座1-1和主阀芯。主阀芯设置在主阀座1-1的内腔中。主阀座1-1上设置有气体介质入口A、第一主气出口B、第二主气出口B'、第一副气出口D、第二副气出口D'和气体介质出口C。第一主气出口B、第二主气出口B'、第一副气出口D及第二副气出口D'处均设置有流量计。依次排列的第二主气出口B'、第一主气出口B、气体介质出口C、第一副气出口D、第二副气出口D'位于主阀座1-1的第一介质出入侧面上。气体介质入口A位于主阀座1-1内腔的第二介质出入侧面上。第一介质出入侧面、第二介质出入侧面分别为主阀座1-1内腔上两个相对的侧面。

主阀芯包括端部活塞板1-2、连接杆1-3和流向调节板(由1-6、1-7和1-8组成)。连接杆1-3的两端与两块端部活塞板1-2的相对侧面分别固定。连接杆仅起到连接作用，不起分隔作用。两块端部活塞板1-2与主阀座1-1的内腔构成滑动副。两块端部活塞板1-2将主阀座1-1的内腔分隔为两块端部活塞板1-2之间的流道腔和两块端部活塞板1-2外侧的第一驱动腔1-4、第二驱动腔1-5。

流向调节板的两端与两块端部活塞板1-2分别固定。流向调节板由一体成型的第一封口板1-6、第二封口板1-7和凹形流道板1-8组成。凹形流道板1-8的两端与第一封口板1-6、第二封口板1-7的相对端分别连接。第一封口板1-6与第一主气出口B、第二主气出口B'位于气体介质出口C的同一侧，相互平齐。第二封口板1-7与第一副气出口D、第二副气出口D'位于气体介质出口C的同一侧，且相互平齐。第一封口板1-6能够封住第一主气出口B或第二主气出口B'。第二封口板1-7能够封住第一副气出口D或第二副气出口D'。凹形流道板1-8将两块端部活塞板1-2之间的流道腔分隔为凹形流道板1-8内侧的低温气体流动腔1-9和凹形流道板1-8外侧的高温气体流动腔1-10。

第一封口板1-6上开设有第一通流缺口1-6-1。第一通流缺口1-6-1与第一主气出口B、第二主气出口B'对应；且第一通流缺口1-6-1的宽度大于第一主气出口B与第二主气出口B'的间距。第二封口板1-7上开设有第二通流缺口1-7-1。第二通流缺口1-7-1与第一副气出口D、第二副气出口D'对应；且第二通流缺口1-7-1的宽度大于第一副气出口D与第二副气出口D'的间距。

主阀座1-1内腔的两端均设置有行程开关。行程开关用于限定和探测主阀芯的极限位置，实现主阀芯的初始化复位。通过调节主阀芯的位置，能够调节第一主气出口B、第二主气出口B'与第一封口板1-6上的第一通流缺口1-6-1的连通处截面积之比，从而调节高温气体介质流入第一主气出口B、第二主气出口B'的比例。通过调节主阀芯的位置，能够调节第一副气出口D、第二副气出口D'与第二封口板1-7上的第二通流缺口1-7-1的连通截面积之比，从而调节高温气体介质流入第一副气出口D、第二副气出口D'的比例。

主阀芯在任意位置下，气体介质出口C均与凹形流道板1-8内侧的低温气体流动腔1-9连通。第一主气出口B或第二主气出口B'与第一通流缺口1-6-1连通的状态下，第一副气出口D与凹形流道板1-8内侧的低温气体流动腔1-9连通。第一副气出口D或第二副气出口D'与第二通流缺口1-7-1连通的状态下，第一主气出口B与凹形流道板1-8内侧的低温气体流动腔1-9连通。

主阀芯在主阀座1-1内滑动至第一极限位置的状态下(图4中的状态)，第一副气出口D与第二封口板1-7上的第二通流缺口1-7-1连通，第二副气出口D'与第二通流缺口1-7-1错开，所有高温气体介质均从第一副气出口D流出。

主阀芯在主阀座1-1内滑动至第二极限位置的状态下(图5中的状态)，第一主气出口B与第一封口板1-6上的第一通流缺口1-6-1连通，第二主气出口B'与第一通流缺口1-6-1错开，所有高温气体介质均从第一主气出口B流出。

主阀芯向第一极限位置移动时，第二驱动腔1-5增大，第一驱动腔1-4减小。主阀芯向第二极限位置移动时，第一驱动腔1-4增大，第二驱动腔1-5减小。

如图1和2所示，压缩机7的输入口、主阀座1-1上的气体介质出口C及换向阀2的回气口T连接在一起。压缩机7的输出口、主阀座1-1上的气体介质入口A及换向阀2的进气口P连接在一起。换向阀2的第一工作口E与主阀座1-1内的第一驱动腔1-4连接，第二工作口F与主阀座1-1内的第二驱动腔1-5连接。换向阀2采用O型三位四通阀；换向阀2处于第一个工作位时，换向阀2的进气口P与第二工作口F连通，回气口T与第一工作口E连通。换向阀2处于第二个工作位时，换向阀2的进气口P、回气口T、第一工作口E、第二工作口F均截止。换向阀2处于第三个工作位时，换向阀2的进气口P与第一工作口E连通，回气口T与第二工作口F连通。

第一单向阀3、第二单向阀4的输入口与主阀座1-1上的第二主气出口B'、第二副气出口D'分别连接，输出口与第一三通接头5的第一个开口、第二个开口分别连接。第一三通接头5的第三个开口与第一换热装置8的第一个介质接口连接。当经压缩机7输出的高温气体介质进入第一换热装置8中时，高温气体介质的热量传递到热水箱内的水中。第一换热装置8的第二个介质接口与第二三通接头6的第一个开口连接。第二三通接头6的第二个开口与第二换热装置9内第一个介质接口通过节流阀连接。第二换热装置9的第二个介质接口与主阀座1-1上的第一主气出口B连接。第二三通接头6的第三个开口与第三换热装置10的第一个介质接口通过节流阀连接。第三换热装置10的第二个介质接口与主阀座1-1上的第一副气出口D连接。压缩机7的输出口连接有压力传感器。压力传感器用于检测压缩机7输出的高温气体介质的压力，从而换算出主阀芯在压缩机驱动下的速度，实现对主阀芯的精确控制。

作为一种优选的技术方案，一种基于六通阀1的热交换系统还包括控制器。换向阀2的控制接口与电源通过继电器连接。继电器的控制接口与控制器连接。行程开关、压力传感器及各流量计的信号输出接口均与控制器连接。

该基于六通阀的热交换系统的热交换方法，包括第二换热装置制冷(空调制冷)方法、第二换热装置制热(空调制热)方法和第一换热装置独立制热(热水器单独加热)方法。

如图1所示，第二换热装置制冷方法具体如下：

步骤一、主阀芯复位至第一极限位置。

换向阀2切换至第一工作位，换向阀2的进气口P与第二工作口F连通，回气口T与第一工作口E连通。压缩机7的输出口经换向阀2上的进气口P、第二工作口F后，与主阀座1-1的第二驱动腔1-5连通。压缩机7的输入口经换向阀2上的回气口T、第一工作口E后，与主阀座1-1的第一驱动腔1-4连通。由于压缩机7输出口的压力高于输入口的压力，故第二驱动腔1-5内的压力大于第一驱动腔1-4内的压力，使得主阀芯移动到第一极限位置。

步骤二、在主阀芯到达第一极限位置后，控制器控制换向阀切换至第三工作位，主阀芯从第一极限位置向第二极限位置移动，使得第二副气出口D'与第二封口板1-7上的第二通流缺口1-7-1连通。之后，换向阀2切换至第二工作位，第一驱动腔1-4和第二驱动腔1-5均封闭，主阀芯保持静止。此时，主阀座1-1的第一主气出口B及气体介质出口C均与低温气体流动腔1-9连通。

步骤三、压缩机7压缩气体介质得到高温气体介质，且介质温度升高；压缩机7输出的高温气体介质经第二副气出口D'流入第一换热装置8。流入第一换热装置8的高温气体介质的热量转移到第一换热装置8的水箱内，实现对水的加热和高温气体介质的降温。

第一换热装置8输出的高温气体介质流入第二换热装置9。高温气体介质在第二换热装置9的蒸发器中汽化，吸收第二换热装置9所在环境的热量。第二换热装置9输出的气体介质经第一主气出口B、气体介质出口C重新输入压缩机7进行压缩。

步骤四、当第一换热装置8水箱中的水加热到预设温度后，换向阀2切换至第一工作位，使得主阀芯向第一极限位置移动，使得第一副气出口D与第二封口板1-7上的第二通流缺口1-7-1连通；之后，换向阀2切换至第二工作位。

此时，流入第一换热装置8的高温气体介质减少，使得第一换热装置8水箱中水的温度保持在预设温度。压缩机7输出的高温气体介质经第一副气出口D流入第三换热装置10，流入第三换热装置10的高温气体介质的热量散发到空气中，实现高温气体介质的降温；第三换热装置10输出的高温气体介质流入第二换热装置9。高温气体介质在第二换热装置9的蒸发器中汽化，吸收第二换热装置9所在环境的热量。

当第一换热装置8水箱中水需要进一步加热时，换向阀2切换至第三工作位，使得流入第一换热装置8中的高温气体介质增多，则第一换热装置8中的水温继续升高。

如图1所示，第二换热装置制热方法具体如下：

步骤一、主阀芯复位至第二极限位置。

换向阀2切换至第三工作位，换向阀2的进气口P与第一工作口E连通，回气口T与第二工作口F连通。压缩机7的输出口经换向阀2上的进气口P、第一工作口E后，与主阀座1-1的第一驱动腔1-4连通。压缩机7的输入口经换向阀2上的回气口T、第二工作口F后，与主阀座1-1的第二驱动腔1-5连通。由于压缩机7输出口的压力高于输入口的压力，故第一驱动腔1-4内的压力大于第二驱动腔1-5内的压力，使主阀芯移动到第二极限位置。

步骤二、在主阀芯到达第二极限位置后，控制器控制换向阀切换至第一工作位，主阀芯从第二极限位置向第一极限位置移动，使得第一主气出口B及第二主气出口B'均与第一封口板1-6上的第一通流缺口1-6-1连通。之后，换向阀2切换至第二工作位，第一驱动腔1-4和第二驱动腔1-5均封闭，主阀芯保持静止。此时，主阀座1-1的第一副气出口D及气体介质出口C均与低温气体流动腔1-9连通。

步骤三、压缩机7压缩气体介质得到高温气体介质，且介质温度升高；压缩机7输出的高温气体介质经第二主气出口B'流入第一换热装置8，经第一主气出口B流入第二换热装置9。流入第一换热装置8的高温气体介质的热量转移到第一换热装置8的水箱内，实现对水的加热和高温气体介质的降温。流入第二换热装置9的高温气体介质的热量转移到第二换热装置9所在环境中，升高第二换热装置9所在环境的温度。

第一换热装置8及第二换热装置9输出的高温气体介质经第二三通接头6流入第三换热装置10。高温气体介质在第三换热装置10的蒸发器中汽化。第三换热装置10输出的气体介质经第一副气出口D、气体介质出口C重新输入压缩机7进行压缩。

步骤四、当第二换热装置9需要提升制热能力时，换向阀2切换至第三工作位，主阀芯向第二极限位置移动，经第二主气出口B'流入第一换热装置8的高温气体介质的流量减小，使得更多的高温气体介质流入第二换热装置9中，提升第二换热装置9的制热能力。当第一换热装置需要更多的热量时，控制器应使主阀芯的移动方向与本步骤上述过程相反。

当第一换热装置8水箱中的水加热到预设温度后，换向阀2切换至第三工作位，使得主阀芯向第二极限位置移动，经第二主气出口B'流入第一换热装置8的高温气体介质的流量减小，第一换热装置8水箱中水的温度保持在预设温度。降低压缩机7的运行功率，使得第二换热装置9的制热能力不变，降低能耗。

第一换热装置独立制热方法如下：

步骤一、主阀芯复位至第二极限位置。

换向阀2切换至第三工作位，换向阀2的进气口P与第一工作口E连通，回气口T与第二工作口F连通。压缩机7的输出口经换向阀2上的进气口P、第一工作口E后，与主阀座1-1的第一驱动腔1-4连通。压缩机7的输入口经换向阀2上的回气口T、第二工作口F后，与主阀座1-1的第二驱动腔1-5连通。由于压缩机7输出口的压力高于输入口的压力，故第一驱动腔1-4内的压力大于第二驱动腔1-5内的压力，使主阀芯移动到第二极限位置。

步骤二、在主阀芯到达第二极限位置后，控制器控制换向阀切换至第一工作位，主阀芯从第二极限位置向第一极限位置移动，使得第一主气出口B与第一封口板1-6上的第一通流缺口1-6-1错开，第二主气出口B'与第一封口板1-6上的第一通流缺口1-6-1连通。之后，换向阀2切换至第二工作位，第一驱动腔1-4和第二驱动腔1-5均封闭，主阀芯保持静止。此时，主阀座1-1的第一副气出口D及气体介质出口C均与低温气体流动腔1-9连通。

步骤三、压缩机7压缩气体介质得到高温气体介质，且介质温度升高；压缩机7输出的高温气体介质经第二主气出口B'流入第一换热装置8。流入第一换热装置8的高温气体介质的热量转移到第一换热装置8的水箱内，实现对水的加热和高温气体介质的降温。

第一换热装置8输出的高温气体介质流入第三换热装置10。高温气体介质在第三换热装置10的蒸发器中汽化。第三换热装置10输出的气体介质经第一副气出口D、气体介质出口C重新输入压缩机7进行压缩。

步骤四、当第一换热装置8水箱中的水加热到预设温度后，降低压缩机7的运行功率，使得流入第一换热装置8的高温气体介质的流量减小，第一换热装置8水箱中水的温度保持在预设温度。

Claims (9)

1.一种六通阀，包括主阀座和主阀芯；其特征在于：所述的主阀芯设置在主阀座的内腔中；主阀座上设置有气体介质入口、第一主气出口、第二主气出口、第一副气出口、第二副气出口和气体介质出口；依次排列的第二主气出口、第一主气出口、气体介质出口、第一副气出口、第二副气出口位于主阀座的第一介质出入侧面上；气体介质入口位于主阀座内腔的第二介质出入侧面上；

所述的主阀芯包括端部活塞板和流向调节板；两块端部活塞板与主阀座的内腔构成滑动副；流向调节板设置在两块端部活塞板之间；两块端部活塞板将主阀座的内腔分隔为两块端部活塞板之间的流道腔和两块端部活塞板外侧的第一驱动腔、第二驱动腔；所述的流向调节板由一体成型的第一封口板、第二封口板和凹形流道板组成；凹形流道板的两端与第一封口板、第二封口板的相对端分别连接；第一封口板的一侧侧面与第一主气出口、第二主气出口相互平齐；第二封口板的一侧侧面与第一副气出口、第二副气出口相互平齐；第一封口板上开设有第一通流缺口；第二封口板上开设有第二通流缺口；凹形流道板将流道腔分隔为凹形流道板内侧的低温气体流动腔和凹形流道板外侧的高温气体流动腔；

所述主阀座上的气体介质出口与凹形流道板内侧的低温气体流动腔连通；第一主气出口或第二主气出口与第一通流缺口连通的状态下，第一副气出口与凹形流道板内侧的低温气体流动腔连通；第一副气出口或第二副气出口与第二通流缺口连通的状态下，第一主气出口与凹形流道板内侧的低温气体流动腔连通；

主阀芯在主阀座内滑动至第一极限位置的状态下，第一副气出口与第二封口板上的第二通流缺口连通，第二副气出口与第一通流缺口错开；主阀芯在主阀座内滑动至第二极限位置的状态下，第一主气出口与第一封口板上的第一通流缺口连通，第二主气出口与第一通流缺口错开；所述的第一主气出口、第二主气出口、第一副气出口及第二副气出口处均设置有流量计。

2.一种基于六通阀的热交换系统，包括换向阀、第一单向阀、第二单向阀、第一三通接头、第二三通接头、压缩机、第一换热装置、第二换热装置和第三换热装置；其特征在于：还包括权利要求1所述的六通阀；所述压缩机的输入口、主阀座上的气体介质出口及换向阀的回气口连接；压缩机的输出口、主阀座上的气体介质入口及换向阀的进气口连接；换向阀的第一工作口与主阀座内的第一驱动腔连接，第二工作口与主阀座内的第二驱动腔连接；第一单向阀、第二单向阀的输入口与主阀座上的第二主气出口、第二副气出口分别连接，输出口与第一三通接头的第一个开口、第二个开口分别连接；第一三通接头的第三个开口与第一换热装置的第一个介质接口连接；

第一换热装置的第二个介质接口与第二三通接头的第一个开口连接；第二三通接头的第二个开口与第二换热装置的第一个介质接口连接；第二换热装置的第二个介质接口与主阀座上的第一主气出口连接；第二三通接头的第三个开口与第三换热装置的第一个介质接口连接；第三换热装置的第二个介质接口与主阀座上的第一副气出口连接。

3.根据权利要求1所述的一种六通阀，其特征在于：所述的主阀芯还包括连接杆；所述连接杆的两端与两块端部活塞板的相对侧面分别固定。

4.根据权利要求1所述的一种六通阀，其特征在于：所述第一通流缺口的宽度大于第一主气出口与第二主气出口的间距；所述第二通流缺口的宽度大于第一副气出口与第二副气出口的间距。

5.根据权利要求1所述的一种六通阀，其特征在于：所述主阀座内腔的两端均设置有行程开关。

6.根据权利要求2所述的一种基于六通阀的热交换系统，其特征在于：所述的换向阀采用O型三位四通阀。

7.根据权利要求2所述的一种基于六通阀的热交换系统，其特征在于：所述压缩机的输出口连接有压力传感器。

8.根据权利要求2所述的一种基于六通阀的热交换系统，其特征在于：所述的第一换热装置为热水器；所述的第二换热装置为空调内机；所述的第三换热装置为空调外机。

9.如权利要求2所述的一种基于六通阀的热交换系统的热交换方法，其特征在于：包括第二换热装置制冷方法、第二换热装置制热方法和第一换热装置独立制热方法；

第二换热装置制冷方法具体如下：

步骤一、控制换向阀动作及主阀芯位置，使主阀座上的第二副气出口与第二封口板上的第二通流缺口连通，之后，保持主阀芯静止；

步骤二、压缩机压缩气体介质得到高温气体介质，压缩机输出的高温气体介质经第二副气出口流入第一换热装置；流入第一换热装置的高温气体介质的热量转移到第一换热装置的负载中；

第一换热装置输出的高温气体介质流入第二换热装置；高温气体介质在第二换热装置中汽化，吸收第二换热装置所在环境的热量；第二换热装置输出的气体介质经第一主气出口、气体介质出口重新输入压缩机进行压缩；

步骤三、当第一换热装置水箱中的水加热到预设温度后，控制换向阀动作，使主阀芯移动，减少流入第一换热装置的高温气体介质，增加流入第三换热装置中的高温气体介质；流入第三换热装置的高温气体介质的热量散发到第三换热装置所在环境中，实现高温气体介质的降温，第三换热装置输出的高温气体介质流入第二换热装置中汽化，吸收第二换热装置所在环境中的热量；

第二换热装置制热方法具体如下：

步骤一、控制换向阀动作，主阀芯移动，使得主阀座上的第一主气出口及第二主气出口均与第一封口板上的第一通流缺口连通；之后，主阀芯保持静止；

步骤二、压缩机压缩气体介质，得到高温气体介质；压缩机输出的高温气体介质经第二主气出口流入第一换热装置，经第一主气出口流入第二换热装置；流入第一换热装置的高温气体介质的热量转移到第一换热装置所在负载；流入第二换热装置的高温气体介质的热量转移到第二换热装置所在环境中，升高第二换热装置所在环境的温度；

第一换热装置及第二换热装置输出的高温气体介质流入第三换热装置；高温气体介质在第三换热装置中汽化，吸收第三换热装置所在环境的热量；第三换热装置输出的气体介质经第一副气出口、气体介质出口重新输入压缩机进行压缩；

步骤三、当第二换热装置需要提升制热能力时，控制换向阀动作，主阀芯移动，使得流入第一换热装置的高温气体介质的流量减少，使得更多的高温气体介质流入第二换热装置中，提升第二换热装置的制热能力；

当第一换热装置水箱中的水加热到预设温度后，控制换向阀动作，主阀芯移动，使得流入第一换热装置的高温气体介质的流量减小，第一换热装置水箱中水的温度保持在预设温度；降低压缩机的运行功率，使得第二换热装置的制热能力不变，降低能耗；

第一换热装置独立制热方法如下：

步骤一、控制换向阀动作，主阀芯移动，使得第一主气出口与第一封口板上的第一通流缺口错开，第二主气出口与第一封口板上的第一通流缺口连通，之后主阀芯保持静止；

步骤二、压缩机压缩气体介质，得到高温气体介质；压缩机输出的高温气体介质经第二主气出口流入第一换热装置；流入第一换热装置的高温气体介质的热量转移到第一换热装置所在负载中；

第一换热装置输出的高温气体介质流入第三换热装置；高温气体介质在第三换热装置中汽化，吸收第三换热装置所在环境的热量；第三换热装置输出的气体介质经第一副气出口、气体介质出口重新输入压缩机进行压缩；

步骤三、当第一换热装置水箱中的水加热到预设温度后，降低压缩机的运行功率，使得流入第一换热装置的高温气体介质的流量减小，第一换热装置水箱中水的温度保持在预设温度。

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