换热器、空调室外机、热泵系统及空调器的制作方法

本实用新型涉及空调技术领域，更具体地涉及一种换热器、空调室外机、热泵系统及空调器。

背景技术：

目前化霜问题一直是空气源热泵系统研究与应用中要解决的重点与难点，而且当前热泵系统一般采用四通阀换向的方式进行化霜，将从压缩机出来的高温高压冷媒流向室外换热器，将节流后的低压低温冷媒流向室内换热器，这种方法需要暂停原来的制热模式从而进行化霜，大大衰减热泵机组的制热性能及效率。

为解决上述问题，现有技术中提供了一种热泵系统，设置两个室外换热器，对两个室外换热器进行交替的除霜，以保证除霜时维持制热功能，但是其结构比较复杂，成本高。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供一种具有两条独立的换热通路并且两条换热通路之间可进行热交换的换热器、空调室外机以及结构简单、成本低且在除霜时能够保证制热效果的热泵系统及空调器。

第一方面，提供一种换热器。

一种换热器，包括散热结构以及设置于所述散热结构上的第一换热通路和第二换热通路，其中，所述第一换热通路和所述第二换热通路彼此独立，且均具有独立的流体入口和流体出口。

优选地，所述第一换热通路包括多条第一换热支管，所述第二换热通路包括多条第二换热支管。

优选地，相邻两条所述第一换热支管之间设置至少一条所述第二换热支管；和/或，

相邻两条所述第二换热支管之间设置至少一条所述第一换热支管。

优选地，所述第一换热支管与所述第二换热支管平行设置。

第二方面，提供一种空调室外机，包括如上所述的换热器。

第三方面，提供一种热泵系统。

一种热泵系统，所述热泵系统室外换热器，所述室外换热器采用如上所述的换热器。

优选地，所述室外换热器的第一换热通路与压缩机、室内换热器以及第一节流装置形成冷媒循环回路；

所述热泵系统还包括与所述第二换热通路连接的切换单元，所述切换单元用于当热泵系统运行除霜模式时将所述第二换热通路切换为制热状态。

优选地，所述切换单元用于当热泵系统运行除霜模式时将所述第二换热通路切换至与所述室内换热器并联。

优选地，所述切换单元用于当热泵系统运行制热模式时将所述第二换热通路切换至与所述第一支路并联。

优选地，所述切换单元包括第一切换组件，所述第一切换组件用于当热泵系统由制热模式切换到除霜模式时，将所述第二换热通路的第一端口由所述压缩机排气口切换至所述压缩机吸气口。

优选地，所述第一切换组件包括第二四通阀，所述第二四通阀的第一管口连接所述压缩机的排气口，所述第二四通阀的第二管口与所述第二换热通路的第一端口连接，所述第二四通阀的第三管口经第一开关阀与所述压缩机的吸气口连接，所述第二四通阀的第四管口经第二开关阀与所述室内换热器的制热冷媒入口连接。

优选地，所述切换单元还包括所述第二切换组件；

所述第二切换组件用于将所述第二换热通路的第二端口在所述第一节流装置的第一端和第二端之间切换连接；或者，

优选地，所述第二切换组件包括连接所述第二换热通路的第二端口与所述第一节流装置第一端的第一支路，所述第一支路上设置第二节流装置，所述第一节流装置的第一端与所述室内换热器连接，当所述热泵系统运行制热模式时，所述第二节流装置进行节流，当所述热泵系统运行除霜模式时，所述第二节流装置不进行节流；或者，

所述第二切换组件包括连接所述第二换热通路的第二端口与所述第一节流装置第一端的第二支路，所述第二支路上设置第三节流装置和第三开关阀，所述第一节流装置的第一端与所述室内换热器连接，所述第三开关阀位于所述第一节流装置和所述第三节流装置之间，所述第二切换组件还包括第三支路以及设置于所述第三支路上的第四开关阀，所述第三支路的一端与所述第一节流装置和所述第一换热通路之间的连接管路连接，所述第三支路的另一端与所述第三开关阀和所述第三节流装置之间的连接管路连接，当所述热泵系统运行除霜模式时，所述第三开关阀关闭，所述第四开关阀开启，当所述热泵系统运行制热模式时，所述第三开关阀开启，所述第四开关阀关闭。

第四方面，提供一种空调器，所述空调器包括如上所述的空调室外机，或者如上所述的热泵系统。

本实用新型提供的换热器具有相互独立的两条换热通路，两条换热通路内可分别流通两路不同的冷媒，冷媒的流动方向可以相同也可以不同，两路换热通路均具有独立的流体入口和流体出口，因此使得两条换热通路可接入不同的冷媒流路中，以获得不同的换热效果，达到单个换热器同时实现放热和吸热的功能，两条换热通路之间可经过散热结构进行热交换，当其中一条换热通路制热另一条换热通路制冷时可实现制热换热通路对制冷换热通路的除霜。

本实用新型提供的空调室外机由于采用上述的换热器，能够同时实现放热和吸热功能，从而当其中一条换热通路制热另一条换热通路制冷时可实现制热换热通路对制冷换热通路的除霜。

本实用新型提供的热泵系统的室外换热器由于采用上述结构的换热器，室外换热器能够同时实现放热和吸热功能，从而当其中一条换热通路制热另一条换热通路制冷时可实现制热换热通路对制冷换热通路的除霜。

本实用新型提供的空调器采用上述的空调室外机或热泵系统，室外换热器能够同时实现放热和吸热功能，从而当其中一条换热通路制热另一条换热通路制冷时可实现制热换热通路对制冷换热通路的除霜。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出本实用新型具体实施方式提供的换热器的结构示意图；

图2示出本实用新型具体实施方式提供的热泵系统的结构图之一；

图3示出本实用新型具体实施方式提供的热泵系统的结构图之二；

图4示出本实用新型具体实施方式提供的热泵系统的结构图之三。

图中，1、压缩机；2、室内换热器；3、第一四通阀；4、第一节流装置；5、室外换热器；51、第一换热通路；52、第二换热通路；521、第一端口；522、第二端口；53、散热结构；6、第一开关阀；7、第二开关阀；8、第三开关阀；9、第四开关阀；10、第五开关阀；11、第六开关阀；12、第七开关阀；13、第八开关阀；14、第二四通阀；15、第一支路；16、第二节流装置；17、第二支路；18、油分离器；19、气液分离器；20、风机；21、温度检测模块；22、主控模块；23、第三节流装置；24、第三支路。

具体实施方式

以下基于实施例对本实用新型进行描述，但是本实用新型并不仅仅限于这些实施例。在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。为了避免混淆本实用新型的实质，公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1所示，本实用新型提供了一种换热器，其包括散热结构53以及设置于散热结构53上的第一换热通路51和第二换热通路52，其中，第一换热通路51和第二换热通路52均具有独立的流体入口和流体出口。由于第一换热通路51和第二换热通路52之间相互独立，两条换热通路内可分别流通两路不同的冷媒，冷媒的流动方向可以相同也可以不同，两路换热通路均具有独立的流体入口和流体出口，因此使得两条换热通路可接入不同的冷媒流路中，以获得不同的换热效果，两条换热通路之间可经过散热结构进行热交换，即，单个室外换热器可以同时实现放热与吸热的功能，当其中一条换热通路制热另一条换热通路制冷时可实现制热换热通路对制冷换热通路的除霜。

其中，散热结构53具体结构不限，能够方便的实现第一换热通路51与第二换热通路52之间的热交换即可，例如散热结构可以为框架结构、翅片结构等等，第一换热通路51和第二换热通路52均穿设于散热结构53中。特别地，所述换热器包括贯通所述散热结构的第三换热通路，例如多个空气通路，从而可利用风机送风的方式增强散热效果。优选地，所述第三换热通路中的一些可以与所述第一换热通路51、所述第二换热通路52直接进行热交换。

其中，第一换热通路51可以为一条换热管，也可以包括多条并联设置的第一换热支管，第二换热通路52可以为一条换热管，也可以包括多条并联设置的第二换热支管。第一换热通路的换热管和第二换热通路的换热管的具体排布方式不限，为达到良好的换热效果，优选地，相邻两条第一换热支管之间设置至少一条第二换热支管，相邻两条第二换热支管之间设置至少一条第一换热支管，使得两种换热支管间隔交错排布，更有利于两者之间的热量交换。例如，如图1所示，每一条第一换热支管和每一条第二换热支管均呈盘管状，第一换热支管和第二换热支管依次交错排列，即相邻两第一换热支管之间设置一条第二换热支管，相邻两第二换热支管之间设置一条第一换热支管。进一步优选的，在与换热支管的排列方向相垂直的方向上，即如图中所示的竖直方向上，第一换热支管的直管部分与第二换热支管的直管部分也是依次交错排列，进一步达到提高换热效果的目的。

在进一步优选的实施例中，第一换热支管与第二换热支管平行设置，进一步提高了换热效果。

本实用新型还提供了一种空调室外机，由于采用上述结构的换热器，能够同时实现放热和吸热功能，从而当其中一条换热通路制热另一条换热通路制冷时可实现制热换热通路对制冷换热通路的除霜。

如图2至4所示，本实用新型还提供了一种热泵系统，其包括室外换热器5、压缩机1、室内换热器2、第一四通阀3以及第一节流装置4，室外换热器5采用如上所述的换热器结构。其中，室外换热器5的第一换热通路51、第一四通阀3、压缩机1、室内换热器2以及第一节流装置4形成冷媒循环回路。热泵系统还包括与第二换热通路52连接的切换单元，切换单元用于当热泵系统运行除霜模式时将第二换热通路52切换为制热状态，从而保证热泵系统在制热模式下除霜时仍能保证制热功能，减小对系统制热性能和效率的影响。

在一个实施例中，通过将第二换热通路52切换至另外一个冷媒循环回路中实现制热状态的切换，此时需要另外配置压缩机、节流装置及蒸发器。在另一个实施例中，优选的，当热泵系统运行除霜模式时，切换单元将第二换热通路52切换至与室内换热器2并联，即，经压缩机1压缩的高温高压冷媒一部分进入室内换热器2冷凝放热，另一部分进入第二换热通路52进行冷凝放热，由室内换热器2流出的冷媒和由第二换热通路52流出的冷媒汇合后进入第一换热通路51蒸发吸热，然后返回压缩机1。

进一步的，切换单元还用于当热泵系统运行制冷/制热模式时将第二换热通路52切换至与第一换热通路51并联，即，当热泵系统运行制热模式时，经压缩机压缩的高温高压冷媒进入室内换热器2冷凝放热，然后经过第一节流装置4节流后，一部分进入第一换热通路51蒸发吸热，另一部分进入第二换热通路52蒸发吸热，由第一换热通路51流出的冷媒和由第二换热通路52流出的冷媒汇合后返回压缩机1；当热泵系统运行制冷模式时，经压缩机1压缩的高温高压冷媒一部分进入第一换热通路51冷凝放热，另一部分进入第二换热通路52冷凝放热，由第一换热通路51流出的冷媒和由第二换热通路52流出的冷媒汇合后经第一节流装置4节流，然后进入室内换热器2蒸发吸热，返回压缩机1。

其中，切换单元的具体结构不限，能够实现第二换热通路52连接关系的改变从而达到除霜制热的效果即可。具体的，切换单元包括第一切换组件和第二切换组件，分别对第二换热通路52两个端口的连接位置进行切换。

第一切换组件用于当热泵系统由制热模式切换到除霜模式时，将第二换热通路52的第一端口521由压缩机1排气口切换至压缩机1吸气口，即，当热泵系统运行制热模式时，第一切换组件将第二换热通路52的第一端口521与压缩机1排气口连接，当热泵系统运行除霜模式时，第一切换组件将第二换热通路52的第一端口521与压缩机1吸气口连接。

第一切换组件的具体结构不限，在一个实施例中，如图1所示，第一切换组件包括第五开关阀10和第六开关阀11，第五开关阀10的一端经管路与第二换热通路52的第一端口521连接，另一端经管路连接在第一四通阀3和第一换热通路51的连接管路上。第六开关阀11的一端经管路与第二换热通路52连接，另一端经管路连接在第一四通阀3和室内换热器2的连接管路上。当热泵系统运行制冷/制热模式时，第五开关阀10开启，第六开关阀11关闭，当运行除霜模式时，第五开关阀10关闭，第六开关阀11开启。

在另一个实施例中，如图2和3所示，第一切换组件包括第二四通阀14，第二四通阀14的第一管口连接压缩机1的排气口，第二四通阀14的第二管口与第二换热通路52的第一端口521连接，第二四通阀14的第三管口经第一开关阀6与压缩机1的吸气口连接，第二四通阀14的第四管口经第二开关阀7与室内换热器2的制热冷媒入口连接。此处所述的室内换热器2的制热冷媒入口指的是当室内换热器2为制热状态时其冷媒的入口。当热泵系统运行制热模式时，第一开关阀6和第二开关阀7开启，第一管口与第四管口在第二四通阀14内部连通，第二管口与第三管口在第二四通阀14内部连通；当运行制冷模式时，第一开关阀6和第二开关阀7开启，第一管口与第二管口在第二四通阀14内部连通，第三管口与第四管口在第二四通阀14内部连通；当运行除霜模式时，第一开关阀6和第二开关阀7关闭，第一管口与第二管口在第二四通阀14内部连通，第三管口与第四管口在第二四通阀14内部连通。

第二切换组件用于当热泵系统由制热模式切换到除霜模式时，将第二换热通路52的第二端口522由节流装置的下游侧切换至上游侧，即，当热泵系统运行制热模式时，第二切换组件将第二换热通路52的第二端口522与节流装置的下游侧连接，当热泵系统运行制冷模式时，第二切换组件将第二换热通路52的第二端口522与节流装置的上游侧连接。此处所述的节流装置不一定是第一节流装置4，也可以是另外设置的节流装置，只要能够保证当运行制热模式时，经节流的冷媒进入第二换热通路52，而运行除霜模式时，第二换热通路52流出的冷媒进入节流装置即可。

第二切换组件的具体结构不限，在一个实施例中，如图1所示，第二切换组件包括第七开关阀12和第八开关阀13，第七开关阀12的一端经管路与第二换热通路52的第二端口522连接，另一端经管路连接在第一节流装置4与第一换热通路51的连接管路上。第八开关阀13的一端经管路与第二换热通路52的第二端口522连接，另一端经管路连接在第一节流装置4与室内换热器2的连接管路上。当热泵系统运行制冷/制热模式时，第七开关阀12开启，第八开关阀13关闭，当运行除霜模式时，第七开关阀12关闭，第八开关阀13开启。

在另一个实施例中，如图2所示，第二切换组件包括连接第二换热通路52的第二端口522与第一节流装置4第一端的第一支路15，第一支路15上设置第二节流装置16，其中，第一节流装置4的第一端与室内换热器2连接，第二端与第一换热通路51连接。当热泵系统运行制冷模式时，冷媒经压缩机1压缩后分别进入第一换热通路51和第二换热通路52进行换热，由第一换热通路51换热后的冷媒经第一节流装置4节流后进入室内换热器2，由第二换热通路52换热后的冷媒经第二节流装置16节流后进入室内换热器2。当热泵系统运行制热模式时，冷媒经压缩机1压缩后进入室内机2换热，换热后的冷媒一部分经第一节流装置4节流后进入第一换热通路51，另一部分经第二节流装置16节流后进入第二换热通路52。当热泵系统运行除霜模式时，第二节流装置16不进行节流，例如，当第二节流装置16为电子膨胀阀时，电子膨胀阀全开，或者在第二节流装置16上并联一具有单向阀的支路，冷媒经压缩机1压缩后一部分进入室内换热器2换热，另一部分进入第二换热通路52换热，两路冷媒在第一节流装置4的上游侧汇集，经第一节流装置4节流后进入第一换热通路51。

在再一个实施例中，如图3所示，第二切换组件包括连接第二换热通路52的第二端口522与第一节流装置4第一端的第二支路17，第二支路17上设置第三节流装置23和第三开关阀8，第一节流装置4的第一端与室内换热器2连接，第三开关阀8位于第一节流装置4和第三节流装置23之间，第二切换组件还包括第三支路24以及设置于第三支路24上的第四开关阀9，第三支路24的一端与第一节流装置4和第一换热通路51之间的连接管路连接，第三支路24的另一端与第三开关阀8和所述第三节流装置23之间的连接管路连接。当热泵系统运行制冷/制热模式时，第三开关阀8开启，第四开关阀9关闭，其冷媒的循环过程与图2所示的实施例相同。当热泵系统运行除霜模式时，第四开关阀9开启，第三开关阀8关闭，冷媒经压缩机1压缩后一部分进入室内换热器2换热后经第一节流装置4节流，另一部分进入第二换热通路52换热后经第三节流装置23节流，两路节流的冷媒汇集后进入第一换热通路51。

下面以图3所示的实施例具体说明本实用新型热泵系统的工作过程：

制冷模式：

第一开关阀6和第二开关阀7开启，第二四通阀14的第一管口和第二管口在第二四通阀14内部连通，第三管口和第四管口在第二四通阀14内部连通，第三开关阀8开启，第四开关阀9关闭；由压缩机1压缩的冷媒分为两路，一路经第一四通阀3进入第一换热通路51冷凝放热，然后经第一节流装置4节流，另一路经第二四通阀14进入第二换热通路52冷凝放热，然后经第三节流装置23节流，两路节流后的冷媒汇集后进入室内换热器2蒸发吸热，然后经第一四通阀3返回压缩机1内。

制热模式：

第一开关阀6和第二开关阀7开启，第二四通阀14的第一管口与第四管口在第二四通阀14内部连通，第二管口和第三管口在第二四通阀14内部连通，第三开关阀8开启，第四开关阀9关闭；由压缩机1压缩的冷媒分别经第一四通阀3和第二四通阀14进入室内换热器2冷凝放热，然后分为两路，一路经第一节流装置4节流后进入第一换热通路51蒸发吸热，然后经第一四通阀3返回压缩机1内，另一路经第三节流装置23节流后进入第二换热通路52蒸发吸热，然后经第二四通阀14返回压缩机1内。

除霜模式：

第一开关阀6和第二开关阀7关闭，第二四通阀14的第一管口和第二管口在第二四通阀14内部连通，第三管口和第四管口在第二四通阀14内部连通，第三开关阀8关闭，第四开关阀9开启；有压缩机1压缩的冷媒分为两路，一路经第一四通阀3进入室内换热器2冷凝放热，然后经第一节流装置4节流，另一路经第二四通阀14进入第二换热通路52冷凝放热，然后经第三节流装置23节流，两路节流后的冷媒汇集后进入第一换热通路51蒸发吸热，然后经第一四通阀3返回压缩机1内。

优选的，在压缩机1的排气口处设置有油分离器18，吸气口处设置有气液分离器19。室外换热器和室内换热器2的侧部均设置有风机20，用于实现换热器内与外界的空气循环。

第一开关阀6、第二开关阀7、第三开关阀8、第四开关阀9、第五开关阀10、第六开关阀11、第七开关阀12和第八开关阀13的具体结构不限，能够实现管路的流通和截止即可，例如可以是电磁阀。

第一节流装置4、第二节流装置16以及第三节流装置23的具体结构不限，能够实现对冷媒的节流即可，例如可以是电子膨胀阀。

在进一步的实施例中，在室外换热器上设置有用于检测室外换热器表面温度的温度检测模块21，温度检测模块21与主控模块22连接，主控模块22根据温度检测模块21检测的室外换热器表面温度来控制热泵系统模式的切换。温度检测模块21的具体结构不限，能够检测室外换热器的表面温度即可，例如可以是温度传感器。主控模块22可以为单独的控制器，也可以为具有该热泵系统的电器的总控制器。

其中，室内换热器2可以为一个，也可以为并联的多个。

同时，可以理解的是，可以将前述热泵系统的第一四通阀3省去，使得热泵系统仅具有制热功能。

本实用新型提供的热泵系统可广泛应用于空调、热水器等电器中。

针对上述热泵系统，本实用新型还提供了一种热泵系统的控制方法，该控制方法包括，当切换单元接收到除霜指令时，将第二换热通路52切换为制热状态，通过第二换热通路52进行除霜。具体的，可参考如上所述的热泵系统的工作过程，通过控制四通阀、开关阀以及节流装置来实现热泵系统工作模式的切换。

再进一步优选的实施例中，热泵系统根据室外换热器的表面温度或者表面温度在预设温度以下持续的时长来控制是否进行除霜以及除霜时间。例如，当室外换热器的表面温度低于0°时切换至除霜模式，进行五分钟的除霜。再例如，当室外机换热器的表面温度持续2小时均在0℃以下时自动除霜的时间为5分钟；当室外机换热器的表面温度持续1小时均在-5℃以下时自动除霜的时间为8分钟；当室外机换热器的表面温度持续30分钟均在-10℃以下时自动除霜的时间为10分钟等。

针对上述热泵系统，本实用新型还提供了一种空调器，由于采用上述空调室外机或者热泵系统，室外换热器能够同时实现放热和吸热功能，从而当其中一条换热通路制热另一条换热通路制冷时可实现制热换热通路对制冷换热通路的除霜。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域技术人员而言，本实用新型可以有各种改动和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。