一種熱泵空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種熱泵空調(diào)系統(tǒng)，包括壓縮機、室內(nèi)熱交換器、室外熱交換器、閃發(fā)器、節(jié)流裝置，兩個熱交換器中至少有一個是微通道熱交換器，微通道熱交換器的集流管內(nèi)沒有設(shè)置其它的用于分配制冷劑的分配管或分配小孔，集流管至少有一個設(shè)置有分隔的隔板，由隔板分隔形成的每個空間設(shè)置有連接口，使制冷模式與制熱模式時，制冷劑通過所述微通道熱交換器的流程不相同；且閃發(fā)器高于位于底部的集流管，在液體制冷劑進入底部的集流管時，基本可以保證為液體制冷劑，并且取消了原有的分配管或設(shè)置分配小孔的分配板，制造加工相對簡單。
【專利說明】一種熱泵空調(diào)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及制冷控制【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種使用微通道熱交換器的熱泵型空調(diào)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在制冷控制【技術(shù)領(lǐng)域】，越來越多的換熱器開始使用微通道熱交換器，以提高熱交換效率，微通道熱交換器一般包括兩組集流管、兩組集流管之間設(shè)置的多組扁管、扁管之間設(shè)置的換熱翅片、邊板等。在微通道熱交換器作為熱泵空調(diào)的換熱器使用時，當冷媒經(jīng)過膨脹閥節(jié)流降壓后成為氣液兩相狀態(tài)后進入集流管再分配到扁管的過程中，每根扁管之間會出現(xiàn)冷媒分配不均勻的現(xiàn)象?？拷鞴芤欢说谋夤芸赡軙峙漭^多的冷媒流量。同時因為冷媒是氣液兩相態(tài)，氣液的分層現(xiàn)象會進一步加劇分配不均。為了保證微通道換熱器的冷媒在各扁管內(nèi)分配均勻，一般會在集流管內(nèi)插入一根金屬導流管作為分配管，該管插入到集流管底部，端部密封，同時在管的圓弧面上沿長度方向間隔一定距離開孔或者開槽，冷媒就可以通過這些孔或者槽較均勻地分配到各扁管內(nèi)再流通，即在將微通道換熱器用于熱泵空調(diào)系統(tǒng)室外熱交換器時，在制熱模式下需要在進口處采用優(yōu)化制冷劑分配的分配管，而分配管的質(zhì)量直接影響到制冷劑的分配，這樣就勢必增加生產(chǎn)工藝的難度，增加經(jīng)濟和時間成本?；蛘呤窃谛枰峙涞募鞴軆?nèi)插入一個金屬平板將集流管隔成兩個流路，同時在平板側(cè)面沿長度方向間隔一定距離開孔或者開槽，實現(xiàn)冷媒的均勻分配和收集，這樣同樣也存在制造加工精度要求高等問題。另外，由于兩相流的影響因素較多，幾乎各個工況各個換熱器都需要進行分液管的優(yōu)化才能比較有效地利用微通道換熱器的換熱面積，優(yōu)化過程需要花去大量的時間，同時也會增加生產(chǎn)工藝的難度。
[0003]上面的技術(shù)方案中都是每一個孔或槽負責一個區(qū)域扁管的冷媒分配，一個孔對應多個扁管，使得從孔流出的冷媒在局部再分配。由于通過分配器的流體為兩相流，兩相流體在分配器進入集流管時可能會產(chǎn)生噪音，同時，流體流進扁管時，也同樣可能會產(chǎn)生噪音。對于蒸發(fā)器置放于室內(nèi)的空調(diào)，用戶較難接受此噪音。另外，上面的兩種技術(shù)方案中，采用插入到集流管內(nèi)的分配器或在平板上進行開孔，都存在開孔結(jié)構(gòu)工藝復雜，且要求加工精度較高。另外由于在在調(diào)試分配均勻度時，需要不斷地去調(diào)試孔的流通面積的大小及間距，也會造成蒸發(fā)器開發(fā)周期過長，開發(fā)費用相對較高。
[0004]另外，在將微通道換熱器用于熱泵空調(diào)系統(tǒng)室外熱交換器時，在制冷模式下(用作冷凝器)，因為通常只有一個流程，不能充分發(fā)揮微通道換熱器的換熱性能，造成換熱量不足，進而造成系統(tǒng)的能力不能滿足要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種新的熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其中至少有一個微通道熱交換器，微通道熱交換器不再使用現(xiàn)有的分配管或帶多個分配小孔的分配隔板，使微通道熱交換器的流體分配噪音相對較小、裝配調(diào)試方便、制冷劑分配更均勻。為此，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種熱泵空調(diào)系統(tǒng)，包括壓縮機、室內(nèi)熱交換器、室外熱交換器、閃發(fā)器、節(jié)流裝置，所述室內(nèi)熱交換器、室外熱交換器中至少有一個是微通道熱交換器，所述微通道熱交換器包括相對位于下方的第一集流管和位于上方的第二集流管、用于連通第一集流管與第二集流管而設(shè)置的多組扁管、扁管之間的換熱翅片；所述第二集流管內(nèi)設(shè)置有分隔的隔板，所述第二集流管由隔板分隔形成的每個空間都設(shè)置有與系統(tǒng)管路連接的連接口:即所述第二集流管至少設(shè)置有兩個連接口 ；所述第一集流管內(nèi)設(shè)置有至少一個連接口與系統(tǒng)管路連接，第一集流管內(nèi)沒有設(shè)置其它的用于給所述扁管分配制冷劑的分配管或分配小孔；所述閃發(fā)器包括進口、氣態(tài)出口、液體出口，所述閃發(fā)器的進口之前的管路中設(shè)置有所述節(jié)流裝置，所述第一集流管的連接口與所述閃發(fā)器的液體出口管路連接，該連接口與所述閃發(fā)器的液體出口之間的管路中設(shè)置有閥門控制通斷；閃發(fā)器的氣態(tài)出口通過管路、或管路和閥門與所述壓縮機的進口連接；且閃發(fā)器的液體出口位置所處的高度高于所述第一集流管的連接口所在位置的高度；在制冷模式與制熱模式時，制冷劑通過所述微通道熱交換器的流程是不同的，這樣可進一步提高微通道熱交換器的換熱效率，使熱泵空調(diào)系統(tǒng)的適用范圍更寬。
[0006]進一步，所述室外熱交換器是微通道熱交換器，所述第二集流管通過隔板分隔成中空的兩部份:A部及B部，A部設(shè)置有第一連接口與系統(tǒng)管路連接，及B部設(shè)置有第二連接口與系統(tǒng)管路連接；所述第一集流管是連通的中空結(jié)構(gòu)，設(shè)置有一個第三連接口 ；在制冷模式時，制冷劑從B部的第二連接口流入室外熱交換器，從A部的第一連接口流出室外熱交換器，A部的第一連接口通過閥門控制元件、管路連接到閃發(fā)器的進口，B部的第二連接口通過閥門控制元件管路連接到壓縮機的出口，閃發(fā)器的液體出口通過閥門控制元件與所述室內(nèi)熱交換器管路連接；在制熱模式時，制冷劑從第一集流管流入室外熱交換器，從A部的第一連接口和B部的第二連接口流出室外熱交換器，閃發(fā)器的進口通過閥門控制元件與所述室內(nèi)熱交換器連接；A部的第一連接口與B部的第二連接口出來的管路連接匯合后最終與壓縮機的進口連接。這里閥門控制元件指的是可以控制流路通斷與否或調(diào)節(jié)流量的閥門，可以是電動控制方式或機械控制方式，如可以是單向閥、三通閥、四通換向閥或電磁閥等其中之一或幾個的組合，具體可以需要進行選擇。室外熱交換器采用上述結(jié)構(gòu)的微通道熱交換器，這樣能實現(xiàn)用作冷凝器時多個流程，充分發(fā)揮微通道換熱器的換熱性能，解決微通道換熱器用作冷凝器時系統(tǒng)能力不足的問題；用作蒸發(fā)器時制冷劑分配均勻，流體分配噪音相對較小、裝配調(diào)試方便。
[0007]優(yōu)選地，所述第三連接口設(shè)置于所述第一集流管的長度方向的中部位置，且第三連接口的入口中心位置是位于所述第一集流管豎直方向上的中下位置。這里第一集流管豎直方向上的中下位置指的是第一集流管的橫截面在豎直方向的中部及以下位置。
[0008]進一步，所述第三連接口的入口中心位置在所述第一集流管的橫截面圓周方向呈a=180°?360°的位置范圍內(nèi)。
[0009]可選地，所述室外熱交換器是微通道熱交換器，所述第二集流管通過隔板分隔成中空的兩部份:A部及B部，A部設(shè)置有第一連接口與系統(tǒng)管路連接，及B部設(shè)置有第二連接口與系統(tǒng)管路連接；且所述第一集流管通過隔板分隔成中空的兩部份:C部及D部，C部設(shè)置有第三連接口，及D部設(shè)置有第四連接口 ；這里及下面的順序編號只是為了區(qū)分，使說明盡量清楚明確，而不是對本發(fā)明的限定。[0010]在制冷模式時，制冷劑從第二集流管B部的第二連接口流入室外熱交換器，從第一集流管C部的第三連接口流出室外熱交換器，B部的第二連接口通過閥門控制元件管路連接到壓縮機的出口，C部的第三連接口通過閥門控制元件連接到節(jié)流裝置并進一步與閃發(fā)器的進口管路連接，閃發(fā)器的液體出口通過閥門控制元件與所述室內(nèi)熱交換器管路連接；
在制熱模式時，制冷劑從第一集流管的C部的第三連接口及D部的第四連接口流入室外熱交換器，從第二集流管的A部的第一連接口及B部的第二連接口流出室外熱交換器，閃發(fā)器的進口通過節(jié)流裝置、閥門控制元件與所述室內(nèi)熱交換器連接，A部的第一連接口與B部的第二連接口通過閥門控制元件連接匯合后與壓縮機的進口連接，C部的第三連接口和D部的第四連接口通過閥門控制元件與所述閃發(fā)器的液體出口管路連接。
[0011 ] 進一步，所述第三連接口設(shè)置于所述第一集流管C部長度方向的中部位置，第四連接口設(shè)置于所述第一集流管D部長度方向的中部位置，；B部長度大于等于D部長度減去B部長度，D部長度減去B部長度大于等于C部長度，即:B部長度> D部長度減去B部長度SC部長度；且第三連接口、第四連接口的入口的中心位置在所述第一集流管的橫截面圓周方向呈a=180°?360°的位置范圍內(nèi)。
[0012]優(yōu)選地，所述熱泵空調(diào)系統(tǒng)還包括中間換熱器，中間換熱器包括高溫側(cè)與低溫側(cè)，高溫側(cè)與低溫側(cè)之間互相隔離但可以進行熱交換；所述低溫側(cè)的出口與所述壓縮機的進口通過管路、或管路和閥門連接；所述高溫側(cè)的進口通過管路、或管路和閥門與室內(nèi)熱交換器、或室外熱交換器連接；在制冷模式時，所述高溫側(cè)的進口與室外熱交換器連接，所述高溫側(cè)的出口通過節(jié)流裝置連接到閃發(fā)器的進口，低溫側(cè)的進口與閃發(fā)器的出口和室內(nèi)熱交換器的出口通過管路、或管路和閥門連接；在制熱模式時，所述高溫側(cè)的進口與室內(nèi)熱交換器連接，所述高溫側(cè)的出口連接到閃發(fā)器的進口，低溫側(cè)的進口與閃發(fā)器的出口和室外熱交換器的出口通過管路、或管路和閥門連接。
[0013]可選地，所述室內(nèi)熱交換器為微通道熱交換器，所述室內(nèi)熱交換器包括相對位于下方的第一集流管、位于上方的第二集流管、用于連通第一集流管與第二集流管而設(shè)置的多組扁管、扁管之間的換熱翅片，所述室內(nèi)熱交換器的第二集流管內(nèi)設(shè)置有分隔的隔板，所述第二集流管由隔板分隔形成的每個空間都設(shè)置有與系統(tǒng)管路連接的連接口 ；所述第一集流管內(nèi)設(shè)置有至少一個連接口與系統(tǒng)管路連接，第一集流管內(nèi)沒有設(shè)置其它的用于給所述扁管分配制冷劑的帶多個分配小孔的分配管、或帶多個分配小孔的分配隔板；所述閃發(fā)器的液體出口位置所處的高度高于所述室內(nèi)熱交換器的第一集流管的連接口所在位置的高度。
[0014]進一步，所述室內(nèi)熱交換器的第一集流管內(nèi)沒有設(shè)置隔板，第一集流管的第七連接口與所述閃發(fā)器的液體出口通過管路與閥門連接，可通過閥門的控制而導通；所述室內(nèi)熱交換器的第二集流管通過隔板設(shè)置為兩個相對隔離的空間，兩個空間都有一個連接口:第五連接口、第六連接口，在制冷模式時，第一集流管的第七連接口與所述閃發(fā)器的液體出口導通，第五連接口和第六連接口通過閥門控制元件與壓縮機的進口管路連接，即，此時制冷劑是從第七連接口進入室內(nèi)熱交換器，從第五連接口與第六連接口流出室內(nèi)熱交換器；在制熱模式時，第一集流管的第七連接口與所述閃發(fā)器的液體出口不導通，第六連接口通過閥門控制元件與壓縮機的出口管路連接，第五連接口通過閥門控制元件與所述節(jié)流裝置管路連接，即，此時制冷劑是從第六連接口進入室內(nèi)熱交換器，從第五連接口流出室內(nèi)熱交換器。
[0015]進一步，所述節(jié)流裝置設(shè)為熱力膨脹閥、或電子膨脹閥。
[0016]這樣，本發(fā)明通過在熱泵空調(diào)系統(tǒng)中使用微通道熱交換器，并取消了原先設(shè)置于集流管中的需要設(shè)置多個分配小孔的分配管或分配隔板，解決了分配管或分配隔板上加工分配小孔相對難度較大的問題，零部件的加工總體相對容易且裝配過程相對簡單；且通過設(shè)置閃發(fā)器，使流向蒸發(fā)器的流體中基本能保持為液態(tài)制冷劑且熱泵空調(diào)系統(tǒng)還可以減小整體的體積，實現(xiàn)小型化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明第一種【具體實施方式】熱泵空調(diào)系統(tǒng)在制熱模式下的管路連接示意圖；
圖2是本發(fā)明第一種【具體實施方式】熱泵空調(diào)系統(tǒng)在制冷模式下的管路連接示意圖；
圖3是圖1圖2所示熱泵空調(diào)系統(tǒng)的室外熱交換器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是圖3所示室外熱交換器的第一集流管部份的橫截面軸向示意圖；
圖5是本發(fā)明第二種【具體實施方式】熱泵空調(diào)系統(tǒng)在制熱模式下的管路連接示意圖；
圖6是本發(fā)明第二種【具體實施方式】熱泵空調(diào)系統(tǒng)在制冷模式下的管路連接示意圖；
圖7是圖5圖6所示室外熱交換器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8是是本發(fā)明第三種【具體實施方式】熱泵空調(diào)系統(tǒng)在制熱模式下的管路連接示意圖； 圖9是本發(fā)明第四種【具體實施方式】熱泵空調(diào)系統(tǒng)在制熱模式下的管路連接示意圖；
圖10是本發(fā)明第四種【具體實施方式】熱泵空調(diào)系統(tǒng)在制冷模式下的管路連接示意圖； 圖11、圖12是圖8制冷空調(diào)系統(tǒng)中所用的兩種分配管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]上述有虛線表示的圖中，虛線一般表示制冷劑不流通。
【具體實施方式】
[0019]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0020]其中本發(fā)明的第一種【具體實施方式】如圖1-圖4所示，圖1是本發(fā)明第一種【具體實施方式】熱泵空調(diào)系統(tǒng)在制熱模式下的管路連接示意圖，圖2是該實施方式的熱泵空調(diào)系統(tǒng)在制冷模式下的管路連接示意圖，圖中的虛線表示制冷劑不流通；圖3是該實施方式的室外熱交換器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3所示室外熱交換器的第一集流管部份的橫截面軸向示意圖。
[0021]熱泵空調(diào)系統(tǒng)包括:壓縮機1、室外熱交換器2，節(jié)流裝置3，室內(nèi)熱交換器4、閃發(fā)器7，中間換熱器8，中間換熱器8分為高溫側(cè)81與低溫側(cè)82，高溫側(cè)81與低溫側(cè)82之間互相隔離但可以進行熱交換；另外本實施方式中系統(tǒng)還包括四通換向閥9、單向閥10、第一三通閥5、第二三通閥6及第三三通閥11 ;室外熱交換器2具體為一種微通道熱交換器，微通道熱交換器包括位于下方的第一集流管206、位于上方的第二集流管205、第一集流管206與第二集流管205之間設(shè)置的多組扁管207、扁管207之間設(shè)置的多組換熱翅片208，為使圖中其它部位能夠清晰顯示，圖中只畫出了局部的扁管與換熱翅片；第二集流管205通過隔板204分隔成中空的兩部份:A部及B部，第二集流管205的兩端分別設(shè)置有接口:第一連接口 201與第二連接口 202 ;第一集流管206內(nèi)是連通的中空結(jié)構(gòu)，在其大概中部位置設(shè)置有第三連接口 203與系統(tǒng)連接，第一集流管206內(nèi)沒有設(shè)置其它的帶多個分配小孔的分配管或分配隔板。
[0022]制熱模式時，第一三通閥5通向室內(nèi)熱交換器4的第一接口打開導通、通向第三三通閥11的第二接口關(guān)閉而不導通；第二三通閥6與室外熱交換器2的第一集流管連接的接口導通、與第一三通閥5和室內(nèi)熱交換器4連接的接口關(guān)閉、第三三通閥11通向室外熱交換器2的第二集流管205第二接口 202的接口打開，四通換向閥換向。壓縮機I消耗一定的電能，將低溫低壓的氣態(tài)制冷劑壓縮成高溫高壓的氣態(tài)制冷劑，然后經(jīng)過第一三通閥5流向室內(nèi)熱交換器4，在室內(nèi)熱交換器4與室內(nèi)空氣進行熱交換而冷卻，然后制冷劑通過四通換向閥9進入中間換熱器8的高溫側(cè)81進行過冷，過冷后的制冷劑再經(jīng)過節(jié)流裝置3進行節(jié)流降壓變成低壓兩相態(tài)的制冷劑，然后通過閃發(fā)器7的進口 71進入閃發(fā)器7，氣態(tài)制冷劑和閃發(fā)的氣態(tài)制冷劑匯合通過閃發(fā)器7的氣態(tài)出口 72流出經(jīng)過單向閥10進入中間換熱器的低溫側(cè)82，與中間換熱器8的高溫側(cè)81進行熱交換后回到壓縮機I ;閃發(fā)器7中的液體制冷劑通過液體出口 73流出，然后經(jīng)過第二三通閥6到室外熱交換器2的第一集流管206上的第三連接口 203進入，在第一集流管206分成兩部份通過扁管207流向第二集流管205，分別從第二集流管205兩端的兩個接口流出室外熱交換器2，從室外熱交換器2兩端的第一連接口 201和第二連接口 202流出的制冷劑混合后通過四通換向閥9與來自于閃發(fā)器7中的氣體一起匯合進入中間換熱器低溫側(cè)82，在低溫側(cè)82與高溫側(cè)81進行熱交換，過熱后回到壓縮機重新壓縮，如此循環(huán)。此時室外熱交換器2用作蒸發(fā)器，由于此時通過閃發(fā)器7的液體出口 73出來的液態(tài)制冷劑進入室外熱交換器的第一集流管，這樣就省略了第一集流管內(nèi)原有設(shè)置的分液管，只需要連接管直接連接到第一集流管206的第三連接口 203，并且第一集流管206內(nèi)基本為液態(tài)制冷劑，不存在氣液兩相可能分液不均勻及分配噪音問題，不需要分液裝置；從而使從第一集流管206分配到扁管207中時的噪音降低，并使微通道熱交換器分配更均勻、換熱更加充分，且這樣的微通道熱交換器結(jié)構(gòu)取消了原先設(shè)置于集流管中的分配器，解決了分配器上加工分配小孔相對難度較大的問題，零部件的加工總體相對容易且裝配過程相對簡單，制造成本更低。
[0023]在制冷模式時,第一三通閥5通向室內(nèi)熱交換器4的第一接口關(guān)閉、通向第三三通閥11的第二接口打開而導通；第二三通閥6與室外熱交換器2的第一集流管206連接的接口關(guān)閉、與第一三通閥5和室內(nèi)熱交換器4連接的接口打開，第三三通閥11通向第一三通閥5的接口打開、通向室外熱交換器2的第二集流管205的第一接口 201及四通換向閥的接口關(guān)閉、第三三通閥11通向室外熱交換器2的第二集流管205的第二接口 202的接口打開，四通換向閥回復到原來的狀態(tài)。壓縮機I消耗一定的電能，將低溫低壓的氣態(tài)制冷劑壓縮成高溫高壓的氣態(tài)制冷劑，然后經(jīng)過第一三通閥5、第三三通閥11流向室外熱交換器2的第二集流管的第二連接口 202端，從第二連接口 202端進入室外熱交換器2的第二集流管205的B部，然后從第二集流管205的B部通過與B部連通的扁管207流向第一集流管206，再從第一集流管206通過扁管207流向第二集流管205的A部，并從第一連接口 201端流出，然后通過四通換向閥9進入中間換熱器8的高溫側(cè)81進行熱交換，過冷后的制冷劑再經(jīng)過節(jié)流裝置3進行節(jié)流降壓變成低壓兩相態(tài)的制冷劑，然后進入閃發(fā)器7，氣態(tài)制冷劑和閃發(fā)的氣態(tài)制冷劑匯合經(jīng)過單向閥10進入中間換熱器的低溫側(cè)82，閃發(fā)器7中的液體制冷劑從其液體出口 73出來經(jīng)過第二三通閥6進入室內(nèi)熱交換器4，在室內(nèi)熱交換器4中蒸發(fā)放出冷量，然后通過四通換向閥9與來自于閃發(fā)器7中的氣態(tài)制冷劑混合后進入中間換熱器8的低溫側(cè)82過熱，然后被壓縮機吸入重新壓縮，如此循環(huán)。此時室外熱交換器2用作冷凝器，由于第一連接口 201、第二連接口 202端所在的第二集流管中存在隔板，實現(xiàn)換熱器內(nèi)制冷劑多個流程，提高了制冷劑的流速，且由于第一集流管中沒有設(shè)置分配器，使制冷劑的流動過程阻力相對較小，使微通道熱交換器的換熱性能得到相對充分的利用，解決了換熱量不足的問題。
[0024]在本實施方式中，第一集流管206上設(shè)置的第三連接口 203的入口中心位置是位于第一集流管206豎直方向上的中下位置；優(yōu)選地即如圖4中所示，第三連接口 203的入口中心位置是設(shè)置于第一集流管的第180°?360°之間的位置；且閃發(fā)器7的液體出口位置在豎直方向上要高于室外熱交換器2的第一集流管206 (作為蒸發(fā)器時的入口)的位置，這樣可保證室外熱交換器2在作為蒸發(fā)器使用時，流入室外熱交換器2的第一集流管206的制冷劑基本為液體，從而降低流到扁管時的流動分配噪音，且使室外熱交換器2分配更均勻，換熱更加充分。且本熱泵空調(diào)系統(tǒng)通過設(shè)置中間換熱器與閃發(fā)器，使系統(tǒng)能滿足較低溫度下的制熱要求，使系統(tǒng)滿足相對惡劣工況下?lián)Q熱量的要求。
[0025]下面介紹本發(fā)明的第二種【具體實施方式】，如圖5-圖7所示，圖5是本發(fā)明第二種【具體實施方式】熱泵空調(diào)系統(tǒng)在制熱模式下的管路連接示意圖，圖6是在制冷模式下的管路連接示意圖，圖7是圖5圖6所示室外熱交換器的結(jié)構(gòu)示意圖。這一實施方式與上面介紹的第一種實施方式的主要區(qū)別是室外熱交換器的結(jié)構(gòu)有所不同，室外熱交換器2a的第一集流管206a也設(shè)置有第二隔板209將第一集流管206a分隔成兩個區(qū):C區(qū)與D區(qū)，并且在C區(qū)與D區(qū)的大致中部位置分別設(shè)置有一個連接口:第三連接口 2031、第四連接口 2032 ;相對應地，第二集流管205的第一隔板204設(shè)置在與將第一集流管206a的D區(qū)對應的中部位置。這里的中部位置一般是指這段區(qū)間的1/3左右的部份。這里優(yōu)選地，B部長度大于等于D部長度減去B部長度，D部長度減去B部長度大于等于C部長度，即:B部長度> D部長度減去B部長度SC部長度；這樣從B部的第二連接口 202到C部的第三連接口 2031制冷劑所流過的三個流程的扁管數(shù)量依次降低，從而可以實現(xiàn)流程優(yōu)化，提高此時的換熱效率。另外，為了配合室外熱交換器的第一集流管206a的連接，系統(tǒng)中增加了控制閥:第四三通閥13與流量調(diào)節(jié)閥14、截止閥12，具體地，可以是機械的控制閥或電動控制閥。
[0026]在制熱模式時，其它的制冷劑流動方式與上面介紹的第一實施方式相同，本實施方式區(qū)別的是在制冷劑到室外熱交換器2a的第一集流管206a前的管路中，制冷劑分成兩路:第一路制冷劑通過第四三通閥13流向第一集流管206a的C部，第二路制冷劑通過流量調(diào)節(jié)閥14流向第一集流管206a的D部，并分別通過扁管流向第二集流管205并進行熱交換，通過第二集流管205兩端的第一連接口 201和第二連接口 202流出，通過截止閥12、四通換向閥9與來自于閃發(fā)器7中的氣體一起匯合進入中間換熱器低溫側(cè)82,在制熱模式時制冷劑流程與上面的第一實施方式基本相同。
[0027]在制冷模式時，第一三通閥5通向室內(nèi)熱交換器4的第一接口關(guān)閉、通向第三三通閥11的第二接口打開而導通；第二三通閥6與室外熱交換器2的第一集流管206a連接的接口關(guān)閉、與第一三通閥5和室內(nèi)熱交換器4連接的接口打開，第三三通閥11通向第一三通閥5的接口打開、通向室外熱交換器2的第二集流管205第一接口 201的接口關(guān)閉、通向室外熱交換器2的第二集流管205第二接口 202的接口打開、第四三通閥13流向第一集流管206a的C部的接口打開。壓縮機I消耗一定的電能，將低溫低壓的氣態(tài)制冷劑壓縮成高溫高壓的氣態(tài)制冷劑，然后經(jīng)過第一三通閥5、第三三通閥11流向室外熱交換器2的第二集流管205的第二連接口 202端，從第二連接口 202端進入室外熱交換器2的第二集流管205的B部，然后從第二集流管205的B部通過與B部連通的扁管207流向第一集流管206a的D部，再從第一集流管206a的D部通過扁管207流向第二集流管205的A部，并從第二集流管205的A部流回到第一集流管206a的C部，并從第三連接口 2031端流出，然后通過第四三通閥13、四通換向閥9進入中間換熱器8的高溫側(cè)81進行熱交換，過冷后的制冷劑再經(jīng)過節(jié)流裝置3進行節(jié)流降壓變成低壓的制冷劑，然后進入閃發(fā)器7，氣態(tài)制冷劑和閃發(fā)的氣態(tài)制冷劑經(jīng)過單向閥10與從室內(nèi)熱交換器4過來的制冷劑匯合后進入中間換熱器的低溫側(cè)82，閃發(fā)器7中的液體制冷劑從其液體出口 73出來經(jīng)過第二三通閥6進入室內(nèi)熱交換器4，在室內(nèi)熱交換器4中蒸發(fā)放出冷量，然后通過四通換向閥9與來自于閃發(fā)器7中的氣態(tài)制冷劑混合后進入中間換熱器8的低溫側(cè)82過熱，然后被壓縮機吸入重新壓縮，如此循環(huán)。此時室外熱交換器2用作冷凝器，由于第一連接口 201、第二連接口 202端所在的第二集流管205中存在隔板，再加上第一集流管206a中也存在第二隔板209，這樣就實現(xiàn)換熱器內(nèi)制冷劑多個流程，提高了制冷劑的換熱效果，且由于第一集流管206a中沒有設(shè)置分配器，加工簡單且制造成本得以明顯降低，并使制冷劑的流動過程阻力相對較小，使微通道熱交換器的換熱性能得到相對充分的利用。
[0028]另外，上述方案中的流量調(diào)節(jié)閥14也可以采用結(jié)構(gòu)簡單，成本相對較低的分配管替代，如圖8所示，圖8是是本發(fā)明第三種【具體實施方式】熱泵空調(diào)系統(tǒng)在制熱模式下的管路連接示意圖，圖11、圖12分別是圖8系統(tǒng)中所用的兩種分配管的結(jié)構(gòu)示意圖。通過使分配管15的兩個支路的流通橫截面積來控制通向兩個支路的制冷劑的流量，使其支路的流通橫截面積的比例和其對應的扁管數(shù)量的比例相對應配套。分配管的形式不局限于圖示，其他任何可以實現(xiàn)分液的形式都可以。其它參照上面介紹的第二實施方式，這里就不再詳細介紹。
[0029]上面介紹的實施方式中只有室外熱交換器是采用微通道熱交換器，另外，室內(nèi)熱交換器也同樣可以采用微通道熱交換器，如圖9、圖10所示的第四實施方式，圖9是本發(fā)明第四種【具體實施方式】熱泵空調(diào)系統(tǒng)在制熱模式下的管路連接示意圖，圖10是在制冷模式下的管路連接示意圖。這一實施方式中室內(nèi)熱交換器4a為微通道熱交換器，其包括第一集流管406、第二集流管405、若干扁管與翅片(圖中未畫出)，在這一實施方式中第二集流管405中也設(shè)置有隔板404，第二集流管405、第一集流管406內(nèi)同樣沒有設(shè)置帶多個分配小孔的分配器，第一集流管406內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)。這一實施方式中室內(nèi)熱交換器4a的第二集流管405的內(nèi)孔通過隔板404分成互相隔離的兩段，每段分別設(shè)置有一個連接口:第五連接口401、第六連接口 402，第一集流管406中設(shè)置有第七連接口 403。第七連接口 403與第二三通閥6連接，第一三通閥5的一個接口連接到第五三通閥16的進口，第五三通閥16的兩個接口分別與室內(nèi)熱交換器4 a的第五連接口 401、第六連接口 402連接，而系統(tǒng)的其它連接管路參照上面介紹的第一實施方式。
[0030]制熱模式時，第五三通閥16與室內(nèi)熱交換器4a的第五連接口 401連接的接口關(guān)閉，與第六連接口 402連接的接口打開。壓縮機I壓縮產(chǎn)生的高溫高壓的氣態(tài)經(jīng)過第一三通閥5經(jīng)第五三通閥16，通過第六連接口 402到達室內(nèi)熱交換器4第二集流管405的右段，并通過與第二集流管405該部份連接的扁管流向第一集流管406，然后再流向第二集流管405的左段，并通過第五連接口 401流出室內(nèi)熱交換器4a，后面的工作模式可以參照上面介紹的第一種實施方式。而在制冷模式時，從第二三通閥6過來的制冷劑通過第七連接口 403進入室內(nèi)熱交換器4a的第一集流管406，并通過與第一集流管406連通的扁管流向第二集流管405，與室內(nèi)空氣進行熱交換而冷卻，然后分別從第五連接口 401、第六連接口 402流出并匯合后流向四通換向閥9。這一實施方式的其它工作過程可以參照第一實施方式，這里不再進行詳細介紹。這樣可以使室內(nèi)熱交換器的體積減小，制熱模式時制冷劑的流程加長，提高換熱效果。另外，還可以在本實施方式中作進一步改進，如室內(nèi)熱交換器采用該系統(tǒng)方案中的微通道熱交換器，而將室外熱交換器采用一般的熱交換器；還可以在第一實施方式基礎(chǔ)上進一步改型的制冷系統(tǒng):即室內(nèi)換熱器采用第一實施例或第二實施例中的微通道熱交換器或者沒有圖3中換熱器集流管205中的隔板204的微通道熱交換器，去掉或更改該實施方式中部分閥，使該空調(diào)系統(tǒng)應用于常年氣溫較高的地方。
[0031]對于微通道熱交換器來說，噪音的來源主要是制冷劑的流動聲和噴射聲。進一步來說，對于作為蒸發(fā)器使用的微通道熱交換器，經(jīng)過節(jié)流閥之后的兩相流冷媒經(jīng)過下部集流管可能會有噴射聲。噴射噪聲具有聲級高、頻帶寬、傳播遠的特點，是由高速氣流沖擊和剪切周圍靜止氣體，引起劇烈的氣體擾動而產(chǎn)生的。而當?shù)撞考鞴芑緸橐簯B(tài)冷媒時，就不會存在噴注和空化噪音，進而解決了微通道換熱器氣液兩相的冷媒分配而產(chǎn)生的噪音問題。
[0032]具體地，上面幾種實施方式中介紹的微通道熱交換器的芯體呈軸向豎直設(shè)置或呈斜向上設(shè)置，使第一集流管處于熱交換器的相對底部位置，使第一集流管呈水平設(shè)置，作為蒸發(fā)器時，制冷劑流進第一集流管后，可以在第一集流管內(nèi)大致均勻分布，并能均勻地進入相連接導通的扁管，取消了集流管內(nèi)分配器的設(shè)置，降低了加工難度，并能達到均勻分配冷媒的效果，也可以克服兩相流所產(chǎn)生的噪音問題，同時也解決了作為冷凝器時能力不足的問題。。
[0033]另外上面介紹的實施方式中都是采用一組熱交換器芯體作為室外熱交換器或室內(nèi)熱交換器，在容量相對較大、結(jié)構(gòu)較大時，也可以使室外熱交換器采用兩組或更多組微通道熱交換器組合的方式進行結(jié)合使用，這樣，可以滿足相對較大的熱泵空調(diào)系統(tǒng)的要求，其它具體結(jié)構(gòu)可以參照上面所描述的【具體實施方式】，這里不再詳細介紹。
[0034]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制。雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。說明書中所用到的方位詞如左右等只是為了說明清楚，還有順序編號也是為了說明清楚，這些不應視作對本發(fā)明的限制。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例，如將上面所描述的實施方式進行組合、或替代等等。另外，如【具體實施方式】中的閥門控制元件也并不限于【具體實施方式】中，如四通換向閥可以用三通閥與電磁閥結(jié)合替代，三通閥可以用兩個電磁閥替代，單向閥也可以用電磁閥替代等等，這里不再一一列舉。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種熱泵空調(diào)系統(tǒng)，包括壓縮機、室內(nèi)熱交換器、室外熱交換器、閃發(fā)器、節(jié)流裝置，所述室內(nèi)熱交換器、室外熱交換器中至少有一個是微通道熱交換器，所述微通道熱交換器包括相對位于下方的第一集流管和位于上方的第二集流管、用于連通第一集流管與第二集流管而設(shè)置的多組扁管、扁管之間的換熱翅片；所述第二集流管內(nèi)設(shè)置有分隔的隔板，所述第二集流管由隔板分隔形成的每個空間都設(shè)置有與系統(tǒng)管路連接的連接口:即所述第二集流管至少設(shè)置有兩個連接口 ；所述第一集流管內(nèi)設(shè)置有至少一個連接口與系統(tǒng)管路連接，第一集流管內(nèi)沒有設(shè)置其它的用于給所述扁管分配制冷劑的分配管或分配小孔；所述閃發(fā)器包括進口、氣態(tài)出口、液體出口，所述閃發(fā)器的進口之前的管路中設(shè)置有所述節(jié)流裝置，所述第一集流管的連接口與所述閃發(fā)器的液體出口管路連接，該連接口與所述閃發(fā)器的液體出口之間的管路中設(shè)置有閥門控制通斷；閃發(fā)器的氣態(tài)出口通過管路、或管路和閥門與所述壓縮機的進口連接；且閃發(fā)器的液體出口位置所處的高度高于所述第一集流管的連接口所在位置的高度；在制冷模式與制熱模式時，制冷劑通過所述微通道熱交換器的流程是不同的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述室外熱交換器是微通道熱交換器，所述第二集流管通過隔板分隔成兩部份:A部及B部，A部設(shè)置有第一連接口與系統(tǒng)管路連接，及B部設(shè)置有第二連接口與系統(tǒng)管路連接；所述第一集流管是連通的中空結(jié)構(gòu)，設(shè)置有一個第三連接口及多個與扁管連接的接口 ；在制冷模式時，制冷劑從B部的第二連接口流入室外熱交換器，從A部的第一連接口流出室外熱交換器，A部的第一連接口通過閥門控制元件管路連接到閃發(fā)器的進口，B部的第二連接口通過閥門控制元件管路連接到壓縮機的出口，閃發(fā)器的液體出口通過閥門控制元件與所述室內(nèi)熱交換器管路連接；在制熱模式時，制冷劑從第一集流管流入室外熱交換器，從A部的第一連接口和B部的第二連接口流出室外熱交換器，閃發(fā)器的進口通過閥門控制元件與所述室內(nèi)熱交換器連接4部的第一連接口與B部的第二連接口出來的管路連接匯合后最終與壓縮機的進口連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述第三連接口設(shè)置于所述第一集流管的長度方向的中部位置，且第三連接口的入口中心位置是位于所述第一集流管豎直方向上的中下位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述第三連接口的入口中心位置在所述第一集流管的橫截面圓周方向呈a=180°~360°的位置范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述室外熱交換器是微通道熱交換器，所述第二集流管通過隔板分隔成兩部份:A部及B部，A部設(shè)置有第一連接口與系統(tǒng)管路連接，及B部設(shè)置有第二連接口與系統(tǒng)管路連接；且所述第一集流管通過隔板分隔成兩部份:C部及D部，C部設(shè)置有第三連接口，及D部設(shè)置有第四連接口 ； 在制冷模式時，制冷劑從第二集流管B部的第二連接口流入室外熱交換器，從第一集流管C部的第三連接口流出室外熱交換器，B部的第二連接口通過閥門控制元件管路連接到壓縮機的出口，C部的第三連接口通過閥門控制元件連接到節(jié)流裝置并進一步與閃發(fā)器的進口管路連接，閃發(fā)器的液體出口通過閥門控制元件與所述室內(nèi)熱交換器管路連接； 在制熱模式時，制冷劑從第一集流管的C部的第三連接口及D部的第四連接口流入室外熱交換器，從第二集流管的A部的第一連接口及B部的第二連接口流出室外熱交換器，閃發(fā)器的進口通過節(jié)流裝置、閥門控制元件與所述室內(nèi)熱交換器連接，A部的第一連接口與B部的第二連接口通過閥門控制元件連接匯合后與壓縮機的進口連接，C部的第三連接口和D部的第四連接口通過閥門控制元件與所述閃發(fā)器的液體出口管路連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述第三連接口設(shè)置于所述第一集流管C部長度方向的中部位置，第四連接口設(shè)置于所述第一集流管D部長度方向的中部位置；B部長度大于等于D部長度減去B部長度，D部長度減去B部長度大于等于C部長度；且第三連接口、第四連接口的入口的中心位置在所述第一集流管的橫截面圓周方向呈a=180°~360°的位置范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6其中任一所述的熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述熱泵空調(diào)系統(tǒng)還包括中間換熱器，中間換熱器包括高溫側(cè)與低溫側(cè)，高溫側(cè)與低溫側(cè)之間互相隔離但可以進行熱交換；所述低溫側(cè)的出口與所述壓縮機的進口通過管路、或管路和閥門連接；所述高溫側(cè)的進口通過管路、或管路和閥門與室內(nèi)熱交換器、或室外熱交換器連接；在制冷模式時，所述高溫側(cè)的進口與室外熱交換器連接，所述高溫側(cè)的出口通過節(jié)流裝置連接到閃發(fā)器的進口，低溫側(cè)的進口與閃發(fā)器的出口和室內(nèi)熱交換器的出口通過管路、或管路和閥門連接；在制熱模式時，所述高溫側(cè)的進口與室內(nèi)熱交換器連接，所述高溫側(cè)的出口連接到閃發(fā)器的進口，低溫側(cè)的進口與閃發(fā)器的出口和室外熱交換器的出口通過管路、或管路和閥門連接。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求任一所述的熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述室內(nèi)熱交換器為微通道熱交換器，所述室內(nèi)熱交換器包括相對位于下方的第一集流管、位于上方的第二集流管、用于連通第一集流管與第二集流管而設(shè)置的多組扁管、扁管之間的換熱翅片，所述室內(nèi)熱交換器的第二集流管內(nèi)設(shè)置有分隔的隔板，所述第二集流管由隔板分隔形成的每個空間都設(shè)置有與系統(tǒng)管路連接 的連接口 ；所述第一集流管內(nèi)設(shè)置有至少一個連接口與系統(tǒng)管路連接，第一集流管內(nèi)沒有設(shè)置其它的用于給所述扁管分配制冷劑的帶多個分配小孔的分配管、或帶多個分配小孔的分配隔板；所述閃發(fā)器的液體出口位置所處的高度高于所述室內(nèi)熱交換器的第一集流管的連接口所在位置的高度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述室內(nèi)熱交換器的第一集流管內(nèi)沒有設(shè)置隔板，第一集流管的第七連接口與所述閃發(fā)器的液體出口通過管路與閥門連接，可通過閥門的控制而導通；所述室內(nèi)熱交換器的第二集流管通過隔板設(shè)置為兩個相對隔離的空間，兩個空間都有一個連接口:第五連接口、第六連接口，在制冷模式時，第一集流管的第七連接口與所述閃發(fā)器的液體出口導通，第五連接口和第六連接口通過閥門控制元件與壓縮機的進口管路連接，即，此時制冷劑是從第七連接口進入室內(nèi)熱交換器，從第五連接口與第六連接口流出室內(nèi)熱交換器；在制熱模式時，第一集流管的第七連接口與所述閃發(fā)器的液體出口不導通，第六連接口通過閥門控制元件與壓縮機的出口管路連接，第五連接口通過閥門控制元件與所述節(jié)流裝置管路連接，即，此時制冷劑是從第六連接口進入室內(nèi)熱交換器，從第五連接口流出室內(nèi)熱交換器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述節(jié)流裝置設(shè)為熱力膨脹閥、或電子膨脹閥。
【文檔編號】F25B39/00GK103807936SQ201210441091
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月8日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請人:杭州三花研究院有限公司